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WO2017090987A1 - 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Publication number
WO2017090987A1
WO2017090987A1 PCT/KR2016/013567 KR2016013567W WO2017090987A1 WO 2017090987 A1 WO2017090987 A1 WO 2017090987A1 KR 2016013567 W KR2016013567 W KR 2016013567W WO 2017090987 A1 WO2017090987 A1 WO 2017090987A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
csi
reporting
pmi
resource
cqi
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/013567
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박종현
김기준
박해욱
Original Assignee
엘지전자(주)
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 엘지전자(주) filed Critical 엘지전자(주)
Priority to US15/778,395 priority Critical patent/US10425142B2/en
Priority to EP16868883.6A priority patent/EP3382903B1/en
Publication of WO2017090987A1 publication Critical patent/WO2017090987A1/ko
Priority to US16/576,086 priority patent/US11133852B2/en

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    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting and receiving channel state information and a device for supporting the same.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • An object of the present invention is to propose a method for transmitting and receiving channel state information.
  • an object of the present invention is to propose a method for transmitting and receiving hybrid channel state information in order to support a multi-antenna Multi Input Multi Output (MIMO) system.
  • MIMO Multi Input Multi Output
  • a method for transmitting channel state information (CSI) by a terminal in a wireless communication system comprising: performing one integrated CSI process;
  • the performing of the one integrated CSI process may include: a first channel state information-reference signal (CSI-RS) associated with a non-precoded CSI-RS resource from a base station; Receiving a signal; Reporting a first precoding matrix indicator (PMI) derived based on the first CSI-RS to the base station; Receiving a second CSI-RS associated with one CSI-RS resource of a beamformed CSI-RS type from the base station; And reporting a second rank indicator (RI) / channel quality indicator (CQI) / second PMI derived based on the second CSI-RS to the base station;
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • PMI precoding matrix indicator
  • CQI channel quality indicator
  • second PMI channel quality indicator
  • the derivation of the first PMI based on the first CSI-RS and the derivation of the second RI / CQI / second PMI based on the second CSI-RS by the terminal may be independent of each other. Can be performed.
  • the reporting of the first PMI may further include reporting a first RI associated with the first PMI together with the first PMI based on the number of layers supported by the terminal. .
  • the terminal when the terminal supports up to two layers, when the terminal does not additionally report the first RI together with the first PMI, the terminal supports up to eight layers.
  • the reporting of the first RI together with the first PMI may be performed.
  • the first RI reported with the first PMI may indicate rank 1 or rank 3.
  • the first PMI may be transmitted in Physical Uplink Control Channel (PUCCH) format 2 or 3.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • reporting of at least some of the PMI based on the first CSI-RS and the second RI / CQI / second PMI based on the second CSI-RS is selectively triggered. Can be.
  • a terminal for transmitting channel state information in a wireless communication system, comprising: a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor controlling the RF unit, the processor performing a single integrated CSI process, wherein the first channel state information-reference is associated with a non-precoded CSI-RS resource from a base station.
  • CSI Channel State Information
  • CSI-RS Receive a signal
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI second rank indicator
  • the derivation of the first PMI based on the first CSI-RS and the derivation of the second RI / CQI / second PMI based on the second CSI-RS by the terminal may be independent of each other. Can be performed.
  • the processor may further report a first RI associated with the first PMI along with the first PMI based on the number of layers supported by the terminal. have.
  • the processor when reporting the first PMI, when the terminal supports up to two layers, the processor does not additionally report the first RI together with the first PMI, and the terminal supports up to eight layers. In this case, the first RI may be further reported together with the first PMI.
  • the first RI reported with the first PMI may indicate rank 1 or rank 3.
  • the first PMI may be transmitted in Physical Uplink Control Channel (PUCCH) format 2 or 3.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • reporting of at least some of the PMI based on the first CSI-RS and the second RI / CQI / second PMI based on the second CSI-RS is selectively triggered. Can be.
  • signaling overhead for reporting channel state information can be reduced by defining hybrid channel state information.
  • more channel state information processes may be set in a terminal.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • MIMO 5 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • FIG. 7 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a resource to which a reference signal is mapped in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 illustrates a two-dimensional active antenna system having 64 antenna elements in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the example described above, and illustrates a 3D MIMO system using a 2D antenna array (ie, 2D-AAS).
  • An antenna array model such as the example of FIG. 11 may be represented by (M, N, P), which corresponds to a parameter characterizing the antenna array structure.
  • FIG. 12 illustrates a transceiver unit model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating P-CSI feedback modes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a CSI process according to P-CSI mode 2-1 of a legacy system.
  • 15 is a flowchart illustrating a CSI transmission method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and the like. .
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 3GPP LTE / LTE-A supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • Type 1A illustrates the structure of a type 1 radio frame.
  • Type 1 radio frames may be applied to both full duplex and half duplex FDD.
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • One subframe consists of two consecutive slots in the time domain, and subframe i consists of slot 2i and slot 2i + 1.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • uplink transmission and downlink transmission are distinguished in the frequency domain. While there is no restriction on full-duplex FDD, the terminal cannot simultaneously transmit and receive in half-duplex FDD operation.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period. The OFDM symbol may be referred to as one SC-FDMA symbol or symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • FIG. 1B illustrates a frame structure type 2.
  • an uplink-downlink configuration is a rule indicating whether uplink and downlink are allocated (or reserved) for all subframes.
  • Table 1 shows an uplink-downlink configuration.
  • 'D' represents a subframe for downlink transmission
  • 'U' represents a subframe for uplink transmission
  • 'S' represents a downlink pilot.
  • a special subframe consisting of three fields: a time slot, a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • GP is a section for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the uplink-downlink configuration can be classified into seven types, and the location and / or number of downlink subframes, special subframes, and uplink subframes are different for each configuration.
  • Switch-point periodicity refers to a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe S exists every half-frame, and in case of having a period of 5ms downlink-uplink switching time, it exists only in the first half-frame.
  • subframes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the subframe subframe is always an interval for uplink transmission.
  • the uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may notify the terminal of the change of the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only an index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information, which may be transmitted through a physical downlink control channel (PDCCH) like other scheduling information, and is commonly transmitted to all terminals in a cell through a broadcast channel as broadcast information. May be
  • PDCCH physical downlink control channel
  • Table 2 shows the configuration of the special subframe (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • the structure of a radio frame according to the example of FIG. 1 is just one example, and the number of subcarriers included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may vary. Can be.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block (RB) includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N ⁇ DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) is allocated. data region).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • An example of a downlink control channel used in 3GPP LTE includes a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of DL-SCH (Downlink Shared Channel) (also referred to as a downlink grant), resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel) (also called an uplink grant), and PCH ( Paging information in paging channel, system information in DL-SCH, resource allocation for upper-layer control message such as random access response transmitted in PDSCH, arbitrary terminal It may carry a set of transmission power control commands for the individual terminals in the group, activation of Voice over IP (VoIP), and the like.
  • the plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of a set of one or a plurality of consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits of the PDCCH are determined according to the association between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as RNTI (Radio Network Temporary Identifier)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a unique identifier of the terminal for example, a C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • the system information more specifically, the PDCCH for the system information block (SIB), the system information identifier and the system information RNTI (SI-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • the data region is allocated a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) that carries user data.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (slot boundary).
  • MIMO technology generally uses multiple transmit (Tx) antennas and multiple receive (Rx) antennas away from the ones that generally use one transmit antenna and one receive antenna.
  • the MIMO technology is a technique for increasing capacity or individualizing performance by using multiple input / output antennas at a transmitting end or a receiving end of a wireless communication system.
  • 'MIMO' will be referred to as a 'multi-input / output antenna'.
  • the multi-input / output antenna technology does not rely on one antenna path to receive one total message, but collects a plurality of pieces of data received through several antennas to complete complete data.
  • multiple input / output antenna technology can increase the data rate within a specific system range, and can also increase the system range through a specific data rate.
  • MIMO communication technology is the next generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters, and attracts attention as a technology that can overcome the transmission limit of other mobile communication depending on the limit situation due to the expansion of data communication. have.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • MIMO 5 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • the theoretical channel transmission capacity is proportional to the number of antennas unlike the case where a plurality of antennas are used only in a transmitter or a receiver.
  • the transmission rate according to the increase in the channel transmission capacity may theoretically increase as the maximum rate R_o multiplied by the following rate increase rate R_i when using one antenna.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained.
  • the technique of the multiple input / output antennas improves transmission rate by simultaneously transmitting a plurality of data symbols by using a spatial diversity scheme that improves transmission reliability by using symbols passing through various channel paths and by using a plurality of transmit antennas. It can be divided into spatial multiplexing method. In addition, researches on how to appropriately combine these two methods to obtain the advantages of each are being studied in recent years.
  • the spatial diversity scheme there is a space-time block code sequence and a space-time trellis code sequence system that simultaneously uses diversity gain and coding gain.
  • the bit error rate improvement performance and the code generation freedom are excellent in the trellis code method, but the operation complexity is simple in the space-time block code.
  • Such a spatial diversity gain can be obtained by an amount corresponding to the product N_T ⁇ N_R of the number of transmit antennas N_T and the number of receive antennas N_R.
  • the spatial multiplexing technique is a method of transmitting different data strings at each transmitting antenna, and at the receiver, mutual interference occurs between data transmitted simultaneously from the transmitter.
  • the receiver removes this interference using an appropriate signal processing technique and receives it.
  • the noise cancellation schemes used here include: maximum likelihood detection (MLD) receivers, zero-forcing (ZF) receivers, minimum mean square error (MMSE) receivers, Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time (D-BLAST), and V-BLAST (Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time).
  • MLD maximum likelihood detection
  • ZF zero-forcing
  • MMSE minimum mean square error
  • D-BLAST Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • V-BLAST Very-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • N_T transmit antennas and N_R receive antennas as shown in FIG. 5.
  • N_T the maximum transmittable information
  • the transmission power can be different in each of the transmission information s_1, s_2, ..., s_N_T, and if each transmission power is P_1, P_2, ..., P_N_T, the transmission information is adjusted transmission power Can be represented by the following vector:
  • the transmission information in which the transmission power of Equation 3 is adjusted may be represented as a diagonal matrix P of the transmission power as follows.
  • the information vector of which the transmission power of Equation 4 is adjusted is then multiplied by the weight matrix W to form N_T transmission signals x_1, x_2, ..., x_N_T which are actually transmitted.
  • the weight matrix plays a role of appropriately distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Such transmission signals x_1, x_2, ..., x_N_T can be expressed as follows using a vector x.
  • w_ij represents a weight between the i th transmit antenna and the j th transmission information, and W represents this in a matrix.
  • W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the above-described transmission signal (x) can be considered divided into the case of using the spatial diversity and the case of using the spatial multiplexing.
  • the elements of the information vector s all have different values, while using spatial diversity causes the same signal to be sent through multiple channel paths. Therefore, the elements of the information vector s all have the same value.
  • a method of mixing spatial multiplexing and spatial diversity is also conceivable. That is, for example, the same signal may be transmitted using spatial diversity through three transmission antennas, and the rest may be considered to be spatially multiplexed to transmit different signals.
  • the reception signals are represented by the vectors y, respectively, of the reception signals y_1, y_2, ..., y_N_R of each antenna as follows.
  • each channel may be classified according to a transmit / receive antenna index, and a channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j will be denoted as h_ij. Note that the order of the index of h_ij is that of the receiving antenna index first and that of the transmitting antenna is later.
  • These channels can be grouped together and displayed in vector and matrix form.
  • An example of the vector display is described as follows.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • a channel arriving from a total of N_T transmit antennas to a reception antenna i may be expressed as follows.
  • Equation 7 when all the channels passing through the N_R receiving antennas from the N_T transmitting antennas through the matrix representation as shown in Equation 7 can be expressed as follows.
  • n_1, n_2, ..., n_N_R added to each of the N_R receiving antennas is expressed as a vector. Is as follows.
  • each of the multiple input / output antenna communication systems may be represented through the following relationship.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H indicating the state of the channel is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • the number of rows is equal to the number of receiving antennas N_R
  • the number of columns is equal to the number of transmitting antennas N_T.
  • the channel matrix H becomes an N_R ⁇ N_T matrix.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other.
  • the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • the rank (H) of the channel matrix H is limited as follows.
  • the rank when the matrix is subjected to eigen value decomposition, the rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues among eigen values. Similarly, the rank can be defined as the number of non-zero singular values when SVD (singular value decomposition). Therefore, the physical meaning of rank in the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission indicates the number of paths that can independently transmit a signal at a specific time point and a specific frequency resource, and 'number of layers' indicates transmission on each path.
  • the transmitting end since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • Reference signal ( RS : Reference Signal)
  • the signal Since data is transmitted over a wireless channel in a wireless communication system, the signal may be distorted during transmission. In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion of the received signal must be corrected using the channel information.
  • a signal transmission method known to both a transmitting side and a receiving side and a method of detecting channel information using a distorted degree when a signal is transmitted through a channel are mainly used.
  • the above-mentioned signal is called a pilot signal or a reference signal (RS).
  • RS can be classified into two types according to its purpose. There is an RS for obtaining channel state information and an RS used for data demodulation. Since the former is intended for the UE to acquire channel state information on the downlink, it should be transmitted over a wide band, and a UE that does not receive downlink data in a specific subframe should be able to receive and measure its RS. It is also used for radio resource management (RRM) measurement such as handover.
  • RRM radio resource management
  • the latter is an RS that the base station sends along with the corresponding resource when the base station transmits the downlink, and the UE can estimate the channel by receiving the RS, and thus can demodulate the data. This RS should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • the downlink reference signal is one common reference signal (CRS: common RS) for acquiring information on channel states shared by all terminals in a cell, measurement of handover, etc. and a dedicated reference used for data demodulation only for a specific terminal. There is a dedicated RS. Such reference signals may be used to provide information for demodulation and channel measurement. That is, DRS is used only for data demodulation and CRS is used for both purposes of channel information acquisition and data demodulation.
  • CRS common reference signal
  • the receiving side measures the channel state from the CRS and transmits an indicator related to the channel quality such as the channel quality indicator (CQI), precoding matrix index (PMI) and / or rank indicator (RI). Feedback to the base station).
  • CRS is also referred to as cell-specific RS.
  • CSI-RS a reference signal related to feedback of channel state information
  • the DRS may be transmitted through resource elements when data demodulation on the PDSCH is needed.
  • the UE may receive the presence or absence of a DRS through a higher layer and is valid only when a corresponding PDSCH is mapped.
  • the DRS may be referred to as a UE-specific RS or a demodulation RS (DMRS).
  • FIG. 7 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a downlink resource block pair may be represented by 12 subcarriers in one subframe x frequency domain in a time domain in which a reference signal is mapped. That is, one resource block pair on the time axis (x-axis) has a length of 14 OFDM symbols in the case of normal cyclic prefix (normal CP) (in case of FIG. 7 (a)), and an extended cyclic prefix ( extended CP: Extended Cyclic Prefix) has a length of 12 OFDM symbols (in case of FIG. 7 (b)).
  • normal CP normal cyclic prefix
  • extended CP Extended Cyclic Prefix
  • the resource elements (REs) described as '0', '1', '2' and '3' in the resource block grid are determined by the CRS of the antenna port indexes '0', '1', '2' and '3', respectively.
  • the location of the resource element described as 'D' means the location of the DRS.
  • the CRS is used to estimate a channel of a physical antenna and is distributed in the entire frequency band as a reference signal that can be commonly received to all terminals located in a cell. That is, this CRS is a cell-specific signal and is transmitted every subframe for the wideband.
  • the CRS may be used for channel quality information (CSI) and data demodulation.
  • CSI channel quality information
  • CRS is defined in various formats depending on the antenna arrangement at the transmitting side (base station).
  • base station In a 3GPP LTE system (eg, Release-8), RS for up to four antenna ports is transmitted according to the number of transmit antennas of a base station.
  • the downlink signal transmitting side has three types of antenna arrangements such as a single transmit antenna, two transmit antennas, and four transmit antennas. For example, if the number of transmitting antennas of the base station is two, CRSs for antenna ports 0 and 1 are transmitted, and if four, CRSs for antenna ports 0 to 3 are transmitted. When there are four transmitting antennas of the base station, the CRS pattern in one RB is shown in FIG.
  • the reference signal for the single antenna port is arranged.
  • the reference signals for the two transmit antenna ports are arranged using time division multiplexing (TDM) and / or FDM frequency division multiplexing (FDM) scheme. That is, the reference signals for the two antenna ports are assigned different time resources and / or different frequency resources so that each is distinguished.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • reference signals for the four transmit antenna ports are arranged using the TDM and / or FDM scheme.
  • the channel information measured by the receiving side (terminal) of the downlink signal may be transmitted by a single transmit antenna, transmit diversity, closed-loop spatial multiplexing, open-loop spatial multiplexing, or It may be used to demodulate data transmitted using a transmission scheme such as a multi-user MIMO.
  • a reference signal when a multiple input / output antenna is supported, when a reference signal is transmitted from a specific antenna port, the reference signal is transmitted to a location of resource elements specified according to a pattern of the reference signal, and the location of resource elements specified for another antenna port. Is not sent to. That is, reference signals between different antennas do not overlap each other.
  • DRS is used to demodulate data. Precoding weights used for a specific terminal in multiple I / O antenna transmission are used without change to estimate the corresponding channel by combining with the transmission channel transmitted from each transmission antenna when the terminal receives the reference signal.
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports up to four transmit antennas and a DRS for rank 1 beamforming is defined.
  • the DRS for rank 1 beamforming also indicates a reference signal for antenna port index 5.
  • LTE system evolution In the advanced LTE-A system, it should be designed to support up to eight transmit antennas in the downlink of the base station. Therefore, RS for up to eight transmit antennas must also be supported. Since the downlink RS in the LTE system defines only RSs for up to four antenna ports, when the base station has four or more up to eight downlink transmit antennas in the LTE-A system, RSs for these antenna ports are additionally defined. Must be designed. RS for up to eight transmit antenna ports must be designed for both the RS for channel measurement and the RS for data demodulation described above.
  • an RS for an additional up to eight transmit antenna ports should be additionally defined in the time-frequency domain in which CRS defined in LTE is transmitted every subframe over the entire band.
  • the RS overhead becomes excessively large.
  • the newly designed RS in LTE-A system is divided into two categories, RS for channel measurement purpose for selecting MCS, PMI, etc. (CSI-RS: Channel State Information-RS, Channel State Indication-RS, etc.) And RS (Data Demodulation-RS) for demodulation of data transmitted through eight transmit antennas.
  • CSI-RS Channel State Information-RS, Channel State Indication-RS, etc.
  • RS Data Demodulation-RS
  • CSI-RS for the purpose of channel measurement has a feature that is designed for channel measurement-oriented purposes, unlike the conventional CRS is used for data demodulation at the same time as the channel measurement, handover, and the like. Of course, this may also be used for the purpose of measuring handover and the like. Since the CSI-RS is transmitted only for the purpose of obtaining channel state information, unlike the CRS, the CSI-RS does not need to be transmitted every subframe. In order to reduce the overhead of the CSI-RS, the CSI-RS is transmitted intermittently on the time axis.
  • the DM-RS is transmitted to the UE scheduled in the corresponding time-frequency domain for data demodulation. That is, the DM-RS of a specific UE is transmitted only in a region where the UE is scheduled, that is, a time-frequency region in which data is received.
  • LTE-A system up to eight transmit antennas are supported on the downlink of a base station.
  • the RS for up to 8 transmit antennas are transmitted in every subframe in the same manner as the CRS of the existing LTE, the RS overhead becomes excessively large. Therefore, in the LTE-A system, two RSs are added, separated into CSI-RS for CSI measurement and DM-RS for data demodulation for selecting MCS and PMI.
  • the CSI-RS can be used for purposes such as RRM measurement, but is designed for the purpose of obtaining CSI. Since the CSI-RS is not used for data demodulation, it does not need to be transmitted every subframe.
  • the CSI-RS may be periodically transmitted with an integer multiple of one subframe or may be transmitted in a specific transmission pattern. At this time, the period or pattern in which the CSI-RS is transmitted may be set by the eNB.
  • the DM-RS is transmitted to the UE scheduled in the corresponding time-frequency domain. That is, the DM-RS of a specific UE is transmitted only in a region where the UE is scheduled, that is, a time-frequency region in which data is received.
  • the UE In order to measure the CSI-RS, the UE must transmit the CSI-RS index of the CSI-RS for each CSI-RS antenna port of the cell to which it belongs, and the CSI-RS resource element (RE) time-frequency position within the transmitted subframe. , And information about the CSI-RS sequence.
  • RE resource element
  • the eNB should transmit CSI-RS for up to eight antenna ports, respectively.
  • Resources used for CSI-RS transmission of different antenna ports should be orthogonal to each other.
  • the CSI-RSs for each antenna port may be mapped to different REs so that these resources may be orthogonally allocated in the FDM / TDM manner.
  • the CSI-RSs for different antenna ports may be transmitted in a CDM scheme that maps to orthogonal codes.
  • the eNB informs its cell UE of the information about the CSI-RS, it is necessary to first inform the information about the time-frequency to which the CSI-RS for each antenna port is mapped. Specifically, the subframe numbers through which the CSI-RS is transmitted, or the period during which the CSI-RS is transmitted, the subframe offset through which the CSI-RS is transmitted, and the OFDM symbol number where the CSI-RS RE of a specific antenna is transmitted, and the frequency interval (spacing), the RE offset or shift value in the frequency axis.
  • the CSI-RS sequence is a complex-valued modulation symbol a_k used as a reference symbol on each antenna port p as shown in Equation 12 below. maps to, l ⁇ (p)
  • Equation 12 k ', l' (where k 'is a subcarrier index in a resource block and l' represents an OFDM symbol index in a slot) and the conditions of n_s are as shown in Table 3 or Table 4 below. It is determined according to the same CSI-RS configuration.
  • Table 3 illustrates the mapping of (k ', l') from the CSI-RS configuration in the generic CP.
  • Table 4 illustrates the mapping of (k ', l') from the CSI-RS configuration in the extended CP.
  • ICI inter-cell interference
  • HetNet heterogeneous network
  • the CSI-RS configuration is different depending on the number of antenna ports and the CP in the cell, and adjacent cells may have different configurations as much as possible.
  • the CSI-RS configuration may be divided into a case of applying to both the FDD frame and the TDD frame and the case of applying only to the TDD frame according to the frame structure.
  • (k ', l') and n_s are determined according to the CSI-RS configuration, and time-frequency resources used for CSI-RS transmission are determined according to each CSI-RS antenna port.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a resource to which a reference signal is mapped in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 (a) shows 20 CSI-RS configurations available for CSI-RS transmission by one or two CSI-RS antenna ports
  • FIG. 8 (b) shows four CSI-RS antenna ports.
  • 10 shows CSI-RS configurations available for use
  • FIG. 8 (c) shows five CSI-RS configurations available for CSI-RS transmission by eight CSI-RS antenna ports.
  • the radio resource (ie, RE pair) to which the CSI-RS is transmitted is determined according to each CSI-RS configuration.
  • CSI-RS is performed on a radio resource according to the configured CSI-RS configuration among the 10 CSI-RS configurations shown in FIG. Is sent.
  • CSI-RS is performed on a radio resource according to the CSI-RS configuration among the five CSI-RS configurations shown in FIG. Is sent.
  • CSI-RS for each antenna port is transmitted by CDM to the same radio resource per two antenna ports (that is, ⁇ 15,16 ⁇ , ⁇ 17,18 ⁇ , ⁇ 19,20 ⁇ , and ⁇ 21,22 ⁇ ). do.
  • the respective CSI-RS complex symbols for antenna ports 15 and 16 are the same, but different orthogonal codes (e.g., Walsh codes) are multiplied to the same radio resource.
  • the complex symbol of CSI-RS for antenna port 15 is multiplied by [1, 1]
  • the complex symbol of CSI-RS for antenna port 16 is multiplied by [1 -1] and mapped to the same radio resource.
  • the UE can detect the CSI-RS for a particular antenna port by multiplying the transmitted multiplied code. That is, the multiplied code [1 1] is multiplied to detect the CSI-RS for the antenna port 15, and the multiplied code [1 -1] is multiplied to detect the CSI-RS for the antenna port 16.
  • the radio resources according to the CSI-RS configuration having a small number of CSI-RS antenna ports It includes radio resources.
  • the radio resource for the number of eight antenna ports includes both the radio resource for the number of four antenna ports and the radio resource for the number of one or two antenna ports.
  • a plurality of CSI-RS configurations may be used in one cell. Only non-zero power (NZP) CSI-RS is used with zero or one CSI-RS configuration, and zero power (ZP: zero power) CSI-RS is zero or multiple CSI-RS. Configuration can be used.
  • NZP non-zero power
  • ZP zero power
  • ZP CSI-RS For each bit set to 1 in ZP CSI-RS (ZP CSI-RS), a 16-bit bitmap set by the upper layer, the UE corresponds to the four CSI-RS columns of Tables 3 and 4 above. Assume zero transmit power in the REs (except in the case of overlapping with the RE assuming the NZP CSI-RS set by the upper layer). Most Significant Bit (MSB) corresponds to the lowest CSI-RS configuration index, and the next bit in the bitmap corresponds to the next CSI-RS configuration index.
  • MSB Most Significant Bit
  • the CSI-RS is transmitted only in a downlink slot that satisfies the condition of (n_s mod 2) in Tables 3 and 4 and a subframe that satisfies the CSI-RS subframe configuration.
  • CSI-RSs are not transmitted in subframes that conflict with special subframe, sync signal (SS), PBCH, or SIB 1 (SystemInformationBlockType1) message transmission or subframes configured for paging message transmission. Do not.
  • the CSI-RS is not configured to be transmitted every subframe, but is configured to be transmitted at a predetermined transmission period corresponding to a plurality of subframes. In this case, the CSI-RS transmission overhead may be much lower than in the case where the CSI-RS is transmitted every subframe.
  • T_CSI-RS Subframe periods
  • ⁇ _CSI-RS subframe offset
  • Table 5 illustrates a CSI-RS subframe configuration
  • the CSI-RS transmission period (T_CSI-RS) and the subframe offset ( ⁇ _CSI-RS) are determined according to the CSI-RS subframe configuration (I_CSI-RS).
  • the CSI-RS subframe configuration of Table 5 may be set to any one of a 'SubframeConfig' field and a 'zeroTxPowerSubframeConfig' field.
  • the CSI-RS subframe configuration may be set separately for the NZP CSI-RS and the ZP CSI-RS.
  • the subframe including the CSI-RS satisfies Equation 13 below.
  • T_CSI-RS denotes a CSI-RS transmission period
  • ⁇ _CSI-RS denotes a subframe offset value
  • n_f denotes a system frame number
  • n_s denotes a slot number
  • one UE may configure one CSI-RS resource configuration.
  • the UE may be configured with one or more CSI-RS resource configuration (s).
  • the CSI-RS configuration is composed of the number of antenna ports (antennaPortsCount), subframe configuration (subframeConfig), resource configuration (resourceConfig), and how many antenna ports the CSI-RS is transmitted on It tells what is the period and offset of the subframe to be transmitted and at which RE location (i.e., frequency and OFDM symbol index) in that subframe.
  • each CSI-RS (resource)
  • parameters for configuring each CSI-RS are set through higher layer signaling.
  • CSI-RS port count A parameter indicating the number of antenna ports used for CSI-RS transmission (for example, 1 CSI-RS port, 2 CSI-RS port, 4 CSI-RS port, 8 CSI) RS port)
  • CSI-RS configuration (refer to Tables 3 and 4): parameters relating to CSI-RS allocated resource location
  • CSI-RS subframeConfig i.e., I_CSI-RS
  • Table 5 parameters relating to the subframe period and / or offset to which the CSI-RS will be transmitted
  • transmit power (P_C) for CSI feedback in relation to the UE's assumption of reference PDSCH transmit power for feedback, the UE derives CSI feedback and scales it in 1 dB steps [-8, 15].
  • P_C is assumed to be the ratio of Energy Per Resource Element (EPRE) and CSI-RS EPRE per PDSCH RE.
  • transmission power (P_C) for CSI feedback for each CSI process. If the CSI subframe sets C_CSI, 0 and C_CSI, 1 are set by the higher layer for the CSI process, P_C is set for each CSI subframe set of the CSI process.
  • QCL scrambling identifier qcl-ScramblingIdentity-r11
  • CRS port count crs-PortsCount-r11
  • MBSFN subframe configuration list mbsfn-
  • Upper layer parameter 'qcl-CRS-Info-r11' including the SubframeConfigList-r11
  • P_C is assumed as the ratio of PDSCH EPRE to CSI-RS EPRE.
  • the PDSCH EPRE corresponds to a symbol in which the ratio of PDSCH EPRE to CRS EPRE is ⁇ _A.
  • the CSI-RS and the PMCH are not configured together.
  • the UE When four CRS antenna ports are configured in frame structure type 2, the UE is a CSI belonging to the [20-31] set (see Table 3) for the normal CP or the [16-27] set for the extended CP (see Table 4). -RS configuration index not set.
  • the UE uses the CSI-RS antenna port of the CSI-RS resource configuration for delay spread, Doppler spread, Doppler shift, average gain, and average delay. You can assume that you have a QCL relationship.
  • antenna ports 0-3 corresponding to CSI-RS resource configuration and antenna ports 15-22 corresponding to CSI-RS resource configuration are used for Doppler spread and Doppler shift. can be assumed to be a QCL relationship.
  • one UE may configure one ZP CSI-RS resource configuration for a serving cell.
  • one or more ZP CSI-RS resource configurations may be configured for the serving cell.
  • the following parameters for ZP CSI-RS resource configuration may be configured through higher layer signaling.
  • ZP CSI-RS Configuration List (zeroTxPowerResourceConfigList) (see Tables 3 and 4): Parameters for zero-power CSI-RS configuration
  • ZP CSI-RS subframe configuration (eroTxPowerSubframeConfig, i.e. I_CSI-RS) (see Table 5): parameters relating to the subframe period and / or offset in which the zero-power CSI-RS is transmitted
  • ZP CSI-RS and PMCH are not set at the same time.
  • one or more CSI-IM (Channel-State Information-Interference Measurement) resource configuration may be set for a serving cell.
  • the following parameters for configuring each CSI-IM resource may be configured through higher layer signaling.
  • the CSI-IM resource configuration is the same as any one of the configured ZP CSI-RS resource configurations.
  • the CSI-IM resource and the PMCH in the same subframe of the serving cell are not configured at the same time.
  • Massive MIMO Massive MIMO
  • a MIMO system with multiple antennas can be referred to as a Massive MIMO system, and is attracting attention as a means to improve spectral efficiency, energy efficiency, and processing complexity. .
  • Massive MIMO is also referred to as Full-Dimension MIMO (FD-MIMO).
  • FD-MIMO Full-Dimension MIMO
  • AAS means a system in which each antenna includes an active element such as an amplifier.
  • AAS eliminates the need for separate cables, connectors, and other hardware to connect amplifiers and antennas with active antennas, thus providing high efficiency in terms of energy and operating costs.
  • the AAS supports an electronic beam control scheme for each antenna, it enables advanced MIMO techniques such as forming a precise beam pattern or forming a three-dimensional beam pattern in consideration of the beam direction and beam width.
  • a 3D beam pattern may be formed by an active antenna of the AAS.
  • FIG. 9 illustrates a two-dimensional active antenna system having 64 antenna elements in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • N_t N_v ⁇ N_h antennas has a square shape
  • N_h the number of antenna columns in the horizontal direction
  • N_v the number of antenna rows in the vertical direction.
  • the radio wave can be controlled in both the vertical direction (elevation) and the horizontal direction (azimuth) to control the transmission beam in three-dimensional space.
  • This type of wavelength control mechanism may be referred to as three-dimensional beamforming.
  • FIG. 10 illustrates a system in which a base station or a terminal has a plurality of transmit / receive antennas capable of forming 3D (3-Dimension) beams based on AAS in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the example described above, and illustrates a 3D MIMO system using a 2D antenna array (ie, 2D-AAS).
  • the base station when the receiving beam is formed using a large receiving antenna, a signal power increase effect according to the antenna array gain can be expected. Therefore, in the uplink, the base station can receive a signal transmitted from the terminal through a plurality of antennas, the terminal can set its transmission power very low in consideration of the gain of the large receiving antenna to reduce the interference effect. There is an advantage.
  • FIG. 11 illustrates a two-dimensional antenna system having cross polarization in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • systems based on active antennas gain the gain of the antenna elements by weighting the active elements (e.g. amplifiers) attached (or included) to each antenna element. You can adjust the gain dynamically. Since the radiation pattern depends on the antenna arrangement such as the number of antenna elements, antenna spacing, etc., the antenna system can be modeled at the antenna element level.
  • active elements e.g. amplifiers
  • An antenna array model such as the example of FIG. 11 may be represented by (M, N, P), which corresponds to a parameter characterizing the antenna array structure.
  • M is the number of antenna elements with the same polarization in each column (ie in the vertical direction) (ie, the number or angle of antenna elements with + 45 ° slant in each column). Number of antenna elements with a -45 ° slant in the column).
  • N represents the number of columns in the horizontal direction (ie, the number of antenna elements in the horizontal direction).
  • the antenna port can be mapped to a physical antenna element.
  • An antenna port may be defined by a reference signal associated with the corresponding antenna port.
  • antenna port 0 may be associated with a cell-specific reference signal (CRS) and antenna port 6 may be associated with a positioning reference signal (PRS).
  • CRS cell-specific reference signal
  • PRS positioning reference signal
  • antenna port 0 may be mapped to one physical antenna element, while antenna port 1 may be mapped to another physical antenna element.
  • two downlink transmissions exist from the terminal point of view. One is associated with a reference signal for antenna port 0 and the other is associated with a reference signal for antenna port 1.
  • a single antenna port can be mapped to multiple physical antenna elements. This may be the case when used for beamforming. Beamforming can direct downlink transmissions to specific terminals by using multiple physical antenna elements. In general, this can be achieved using an antenna array consisting of multiple columns of multiple cross polarization antenna elements. In this case, at the terminal, there is a single downlink transmission generated from a single antenna port. One relates to the CRS for antenna port 0 and the other relates to the CRS for antenna port 1.
  • the antenna port represents downlink transmission at the terminal's point of view, not actual downlink transmission transmitted from the physical antenna element at the base station.
  • multiple antenna ports are used for downlink transmission, but each antenna port may be mapped to multiple physical antenna elements.
  • the antenna array may be used for downlink MIMO or downlink diversity.
  • antenna ports 0 and 1 may each map to multiple physical antenna elements.
  • two downlink transmissions exist from the terminal point of view. One is associated with a reference signal for antenna port 0 and the other is associated with a reference signal for antenna port 1.
  • MIMO precoding of a data stream may go through antenna port virtualization, transceiver unit (or transceiver unit) (TXRU) virtualization, and antenna element pattern.
  • TXRU transceiver unit
  • Antenna port virtualization allows the stream on the antenna port to be precoded on the TXRU.
  • TXRU virtualization allows the TXRU signal to be precoded on the antenna element.
  • the antenna element pattern may have a directional gain pattern of the signal radiated from the antenna element.
  • TXRU static antenna pattern
  • Antenna port virtualization can be performed in a frequency-selective manner.
  • an antenna port is defined with a reference signal (or pilot).
  • the DMRS is transmitted in the same bandwidth as the data signal, and both the DMRS and the data are precoded with the same precoder (or the same TXRU virtualized precoding).
  • the CSI-RS is transmitted through multiple antenna ports.
  • the precoder characterizing the mapping between the CSI-RS port and TXRU may be designed with a unique matrix so that the UE can estimate the TXRU virtualization precoding matrix for the data precoding vector.
  • the TXRU virtualization method includes 1D TXRU virtualization and 2D TXRU virtualization, which will be described with reference to the following drawings.
  • FIG. 12 illustrates a transceiver unit model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • M_TXRU TXRUs are associated with M antenna elements consisting of a single column antenna array with the same polarization.
  • the TXRU model configuration corresponding to the antenna array model configuration (M, N, P) of FIG. 11 may be represented by (M_TXRU, N, P).
  • M_TXRU means the number of TXRUs present in the same column and the same polarization in 2D, and always satisfies M_TXRU ⁇ M. That is, the total number of TXRUs is equal to M_TXRU ⁇ N ⁇ P.
  • TXRU virtualization model is based on the correlation between the antenna element and the TXRU, as shown in FIG. 12 (a).
  • TXRU virtualization model option-1 sub-array partition model and as shown in FIG. 12 (b).
  • TXRU virtualization model Option-2 Can be divided into a full-connection model.
  • antenna elements are divided into multiple antenna element groups, and each TXRU is connected to one of the groups.
  • signals of multiple TXRUs are combined and delivered to a single antenna element (or an array of antenna elements).
  • q is a transmission signal vector of antenna elements having M equally polarized signals in one column.
  • w is the wideband TXRU virtualization weight vector and W is the wideband TXRU virtualization weight matrix.
  • x is a signal vector of M_TXRU TXRUs.
  • mapping between the antenna port and the TXRUs may be one-to-one (1-to-1) or one-to-many.
  • TXRU-to-element mapping in FIG. 12 shows only one example, and the present invention is not limited thereto, and TXRU and antenna elements may be implemented in various forms from a hardware point of view. The present invention can be equally applied to the mapping between them.
  • the MIMO scheme may be divided into an open-loop scheme and a closed-loop scheme.
  • the open-loop MIMO scheme means that the transmitter performs MIMO transmission without feedback of the channel state information from the MIMO receiver.
  • the closed-loop MIMO scheme means that the transmitter performs MIMO transmission by receiving the channel state information from the MIMO receiver.
  • each of the transmitter and the receiver may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIMO transmit antenna.
  • the transmitting end eg, the base station
  • the channel state information (CSI) fed back may include a rank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI), a precoding type indicator (PTI), and / or a channel quality indicator (CQI).
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix index
  • PTI precoding type indicator
  • CQI channel quality indicator
  • RI is information about channel rank.
  • the rank of the channel means the maximum number of layers (or streams) that can transmit different information through the same time-frequency resource. Since the rank value is determined primarily by the long term fading of the channel, it can be fed back over a generally longer period (ie less frequently) compared to PMI and CQI. In the case of transmit diversity, RI is equal to one.
  • PMI is information about a precoding matrix used for transmission from a transmitter and is a value reflecting spatial characteristics of a channel.
  • Precoding means mapping a transmission layer to a transmission antenna, and a layer-antenna mapping relationship may be determined by a precoding matrix.
  • the PMI corresponds to a precoding matrix index of a base station preferred by the terminal based on a metric such as a signal-to-interference plus noise ratio (SINR).
  • SINR signal-to-interference plus noise ratio
  • CQI is information indicating channel quality or channel strength.
  • CQI may be expressed as a predetermined MCS combination. That is, the fed back CQI index indicates a corresponding modulation scheme and code rate.
  • the CQI is a value that reflects the received SINR that can be obtained when the base station configures the spatial channel using the PMI.
  • Table 6 illustrates the interpretation of the CQI index for CQI reporting based on Quadrature phase shift keying (QPSK), Quadrature Amplitude Modulation (16QAM), 64QAM and 256QAM.
  • QPSK Quadrature phase shift keying
  • 16QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • 64QAM 64QAM
  • 256QAM 256QAM
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • SU-MIMO single-user MIMO
  • a new CSI feedback scheme may be applied, which is an improvement on the CSI composed of the existing RI, PMI, and CQI.
  • the precoding information fed back by the receiver may be indicated by a combination of two PMIs.
  • One of the two PMIs (first PMI) has a property of long term and / or wideband and may be referred to as W1.
  • the other one of the two PMIs (second PMI) has a short term and / or subband attribute and may be referred to as W2.
  • W1 reflects an average characteristic in frequency and / or time of the channel.
  • W1 reflects the characteristics of a long term channel in time, reflects the characteristics of a wideband channel in frequency, or reflects the characteristics of a wideband channel in frequency while being long term in time. It can be defined as.
  • W1 is referred to as channel state information (or long term-wideband PMI) of the long term-wideband attribute.
  • W2 reflects a relatively instantaneous channel characteristic compared to W1.
  • W2 is a channel that reflects the characteristics of a short term channel in time, reflects the characteristics of a subband channel in frequency, or reflects the characteristics of a subband channel in frequency while being short term in time. It can be defined as status information.
  • W2 is referred to as channel state information (or short-term subband PMI) of short-term-subband attributes.
  • the precoding matrices representing the channel information of each attribute are There is a need to construct separate codebooks (i.e., the first codebook for W1 and the second codebook for W2).
  • the form of the codebook configured as described above may be referred to as a hierarchical codebook.
  • determining a codebook to be finally used using the hierarchical codebook may be referred to as hierarchical codebook transformation.
  • Such high accuracy channel feedback may be used to support single-cell MU-MIMO and / or multi-cell cooperative communications.
  • the CSI reporting method is divided into periodic reporting transmitted periodically and aperiodic reporting transmitted at the request of the base station.
  • each base station is configured to each UE by one or two bit CSI request fields included in an uplink scheduling grant (eg, DCI format 0 or 4).
  • an uplink scheduling grant eg, DCI format 0 or 4
  • each terminal may transmit the CSI to the base station through the PUSCH in consideration of its transmission mode.
  • a CSI reporting period and an offset in the corresponding period are signaled to each UE in subframe units through higher layer signaling (eg, RRC signaling), and each UE is determined according to a predetermined period.
  • CSI may transmit the CSI considering the transmission mode to the base station through the PUCCH.
  • the terminal When the terminal is configured with one or more serving cells, the terminal transmits CSI only for the active serving cell. If the terminal is not configured to simultaneously transmit the PUSCH and the PUCCH, the terminal transmits a periodic CSI report on the PUCCH. For aperiodic CQI / PMI reporting, the RI report is sent only when the CSI feedback type is set to support RI reporting. When the periodic report and the aperiodic report collide in the same subframe, the terminal may perform only the aperiodic report.
  • Table 7 illustrates the CQI and PMI feedback types for the PUSCH CSI reporting mode.
  • each transmission mode the following reporting modes are supported on the PUSCH.
  • Transmission mode 1 mode 2-0, 3-0
  • Transmission mode 2 mode 2-0, 3-0
  • Transmission mode 3 mode 2-0, 3-0
  • Transmission mode 4 mode 1-2, 2-2, 3-1, 3-2
  • Transmission mode 6 mode 1-2, 2-2, 3-1, 3-2
  • Transmission mode 7 mode 2-0, 3-0
  • Transmission mode 8 when the terminal is configured to report PMI / RI, mode 1-2, 2-2, 3-1; If the terminal is set not to report PMI / RI, mode 2-0, 3-0
  • Transmission mode 9 if the terminal is configured to report PMI / RI and the number of CSI-RS ports exceeds 1, modes 1-2, 2-2, 3-1, 3-2; If the terminal is set not to report PMI / RI and the number of CSI-RS ports is 1, modes 2-0 and 3-0
  • Transmission mode 10 when the terminal is configured to report PMI / RI and the number of CSI-RS ports exceeds 1, modes 1-2, 2-2, 3-1, 3-2; If the terminal is set not to report PMI / RI and the number of CSI-RS ports is 1, modes 2-0 and 3-0
  • the aperiodic CSI reporting mode is set by higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • RI is reported only in transmission modes 3 and 4, transmission modes 8, 9 and 10 with PMI / RI reporting.
  • a preferred precoding matrix is selected from the codebook subset.
  • the terminal reports one wideband CQI value for each codeword.
  • the wideband CQI value is calculated assuming that the transmission in the subband set S and the precoding matrix selected in each corresponding subband are used.
  • the UE reports the selected PMI in each subband set S, or the UE reports W1 (ie, first PMI) for the subband set S and W2 (ie, second) for each subband set S PMI) can be reported.
  • Reported PMI and CQI values are calculated subject to reported RI or rank 1.
  • the terminal reports a wideband CQI value calculated assuming transmission in the subband set S.
  • the terminal also reports a single subband CQI value for each subband set (S).
  • the subband CQI value is calculated assuming only transmission in that subband.
  • both the wideband and subband CQIs indicate the channel quality for the first codeword.
  • the reported CQI value is calculated subject to the reported RI or rank 1.
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset.
  • the UE reports a single subband CQI value for each codeword in each subband set (S).
  • the subband CQI value is calculated assuming that a single precoding matrix is used in all subbands and transmissions in the corresponding subbands.
  • the terminal reports a wideband CQI value for each codeword.
  • the wideband CQI value is calculated assuming that a single precoding matrix is used in all subbands and transmissions in the corresponding subbands.
  • the UE may report a single selected PMI or may report W1 and W2 corresponding to the selected PMI.
  • Reported PMI and CQI values are calculated subject to reported RI or rank 1.
  • the preferred precoding matrix is selected from the codebook subset.
  • the terminal reports a single wideband CQI value for each codeword.
  • the wideband CQI value is calculated assuming that the transmission in the subband set S and the precoding matrix selected in each subband are used.
  • the UE may report a single PMI selected for each subband set S or report W1 for all subband sets S and W2 for each subband set S.
  • the UE reports a single subband CQI value for each codeword in each subband set (S).
  • the subband CQI value reflects the transmission in a single subband and the use of a precoding matrix selected in the corresponding subband.
  • Reported PMI and CQI values are calculated subject to reported RI or rank 1.
  • the subband CQI values for each codeword are differentially encoded relative to the wideband CQI using 2 bits, respectively.
  • Table 8 illustrates a mapping relationship between a subband differential CQI value and an offset level.
  • Table 9 illustrates the relationship between the subband size k and the system bandwidth in wideband feedback and higher layer-configured subband feedback.
  • the terminal selects a set consisting of the M size k subbands preferred in the subband set S. Where k and M values are given in Table 8 below depending on the system bandwidth.
  • the terminal also reports a single CQI value reflecting transmission in the M selected subbands. Even if the RI exceeds 1, the CQI indicates the channel quality for the first codeword.
  • the terminal reports a single wideband CQI value.
  • the wideband CQI value is calculated assuming transmission in the subband set S. Even if the RI exceeds 1, the wideband CQI indicates the channel quality for the first codeword.
  • the reported CQI value is calculated subject to the reported RI or rank 1.
  • the terminal selects a set consisting of the preferred M size k subbands in the subband set S, and selects a single precoding matrix which is preferably used for transmission in the M selected subbands in the codebook subset Choose.
  • k and M values are given in Table 8 below depending on the system bandwidth.
  • the terminal reports a single CQI value for each codeword.
  • the CQI value reflects transmissions in only the selected M preferred subbands and the use of a single precoding matrix selected in each M subbands.
  • the terminal may also report the selected single PMI preferred in the M selected subbands.
  • the terminal also reports a single PMI selected for all subband sets (S) or reports W1 for all subband sets (S), and for W2 and M selected subbands for all subband sets (S). Can report on W2.
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset assuming transmission in the subband set S.
  • the terminal reports a wideband CQI value for each codeword.
  • the wideband CQI is calculated assuming the transmission in the subband set S and the use of a single precoding matrix in all subbands.
  • Reported PMI and CQI values are calculated subject to reported RI or rank 1.
  • the UE reports the positions of the M selected subbands using a combinatorial index r defined in Equation 15 below.
  • Subband Set in Equation 14 Contains M subband indices.
  • the subband index is equal to 1 ⁇ si ⁇ N and s_i ⁇ s_i + 1.
  • Equation (14) Is the extended binomial coefficient, so that the unique value Is derived as follows.
  • the CQI values for the M selected subbands are differentially encoded relative to the wideband CQI using 2 bits, respectively.
  • Table 10 illustrates a mapping relationship between differential CQI values and offset levels.
  • Table 11 exemplifies the relationship between the subband size k and the number of subbands M and the system bandwidth in the UE-selected subband feedback.
  • the UE is configured to feed back different CSI components (CQI, PMI, PTI, and / or RI) semi-statically periodically by the upper layer on the PUCCH using the reporting mode defined in Table 9 below.
  • a UE in transmission mode 10 may configure multiple periodic CSI reports on PUCCH corresponding to one or more CSI processes for each serving cell by a higher layer.
  • Table 12 illustrates the CQI and PMI feedback types for the PUCCH CSI reporting mode.
  • Transmission mode 1 mode 1-0, 2-0
  • Transmission mode 2 mode 1-0, 2-0
  • Transmission mode 3 mode 1-0, 2-0
  • Transmission mode 4 mode 1-1, 2-1
  • Transmission mode 5 mode 1-1, 2-1
  • Transmission mode 6 mode 1-1, 2-1
  • Transmission mode 7 mode 1-0, 2-0
  • Transmission mode 8 when the terminal is configured to transmit PMI / RI, modes 1-1 and 2-1; If the terminal is set not to report PMI / RI, mode 1-0, 2-0
  • Transmission mode 9 when the terminal is configured to report PMI / RI and the number of CSI-RS ports exceeds 1, modes 1-1 and 2-1; If the terminal is set not to report PMI / RI and the number of CSI-RS ports is 1, modes 1-0 and 2-0
  • Transmission mode 10 when the terminal is configured to report PMI PMI / RI and the number of CSI-RS ports exceeds 1, modes 1-1 and 2-1; If the terminal is set not to report PMI / RI and the number of CSI-RS ports is 1, modes 1-0 and 2-0
  • one periodic CSI reporting mode is configured by higher layer signaling (eg, RRC signaling) in each serving cell.
  • one or more periodic CSI reporting modes are configured by higher layer signaling (eg, RRC signaling) in each serving cell.
  • the CQI report in a particular subframe of a particular serving cell indicates the channel quality for the portion (s) of the bandwidth of the serving cell defined by the bandwidth part (BP). .
  • the BP is indexed without increasing bandwidth size in order of increasing frequency starting at the lowest frequency.
  • the system bandwidth can be divided into N subbands.
  • One subband may include k RBs defined in Table 10 below. If the number of RBs of the full bandwidth is not an integer multiple of k, the last N-th subband may not consist of k RBs.
  • BP (j) is frequency continuous and consists of Nj subbands.
  • the BPs J may be defined over the subband set S or system bandwidth. Each BP (j) (0 ⁇ j ⁇ J ⁇ 1) is scanned in successive order with increasing frequency. In UE selected subband feedback, a single subband is selected from the Nj subbands of the BP.
  • Table 13 shows the relationship between subband size k and BPs J and downlink system bandwidth in periodic CSI reporting.
  • the following CQI / PMI and RI report types have distinct periods and offsets, respectively, and support the PUCCH CSI report mode.
  • Type 1 reporting supports CQI feedback for UE-selected subbands.
  • Type 1a reporting supports subband CQI and W2 feedback.
  • Type 2b Type 2b reporting support wideband CQI and PMI feedback.
  • Type 2a reporting supports wideband PMI feedback.
  • Type 3 reporting supports RI feedback.
  • Type 4 reporting supports wideband CQI.
  • Type 5 reporting supports RI and wideband PMI feedback.
  • Type 6 reporting supports RI and PTI feedback.
  • a type for reporting only wideband CQI / PMI and a type for reporting wideband CQI / PMI and subband CQI are defined.
  • the transmitted subframe is determined as shown in Equation 16 below.
  • n_f represents a system frame number and n_s represents a slot number in a radio frame.
  • CQI (subframe unit) is determined by a higher layer parameter.
  • the reporting period of the RI report is an M_RI integer multiple of N_pd, and a subframe in which the RI report is transmitted is defined as in Equation 16 below.
  • Equation 16 the relative offsets N_OFFSET, RI and period M_RI for RI reporting are determined by higher layer parameters.
  • the transmitted subframe is determined as shown in Equation 18 below.
  • the period of the wideband CQI / wideband PMI report (or wideband CQI / wideband W2 report for transmission modes 8, 9, and 10) is equal to H * N_pd.
  • the transmitted subframe is determined as shown in Equation 18 below.
  • the J * K reporting time point between two consecutive wideband CQI / wideband PMI (or wideband CQI / broadband W2) reporting for transmission modes 8, 9 and 10 is subband CQI (or subband CQI for transmission modes 9 and 10). / W2) can be used for reporting.
  • the cycle of BP starts at BP 0 and increases to BP J-1.
  • the parameter K is set by higher layer signaling (eg RRC signaling).
  • the reporting period of the wideband W1 is equal to H '* N_pd, and the transmitted subframe is determined by Equation 19 below.
  • H ' is signaled by the higher layer.
  • the remaining reporting time between two consecutive broadband W1 reports is used for wideband W2 with wideband CQI.
  • the reporting period of RI reporting is equal to M_RI times of wideband CQI / PMI period H * N_pd.
  • the RI is reported through the same PUCCH cyclic shift resource as the wideband CQI / PMI and subband CQI reporting, and the subframe for the RI reporting is defined as in Equation 20 below.
  • the UE determines the RI by assuming transmission in the subband set S, and reports a type 3 report including one RI.
  • the UE reports a Type 4 report including one wideband CQI value calculated assuming transmission in the subband set S. Even if the RI exceeds 1, the wideband CQI indicates the channel quality for the first codeword.
  • the CQI is calculated on the basis of the most recently reported periodic RI or rank 1.
  • the UE may determine the RI by assuming transmission of the subband set S.
  • FIG. the terminal reports a type 3 report including one RI.
  • the UE may determine the RI by assuming transmission of the subband set S.
  • FIG. the terminal reports a Type 5 report including a joint coded RI and W1 (a set of precoding matrices selected from the codebook subset assuming transmission of the subband set S).
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset assuming the transmission of the subband set S.
  • the terminal reports a type 2 report comprising a single wideband CQI and a selected single PMI (wideband PMI).
  • a single wideband CQI value is calculated assuming the transmission in the subband set S and the use of a single precoding matrix in all subbands. If the RI exceeds 1, an additional 3 bits of wideband spatial difference CQI may be included in the type 2 report as illustrated in Table 11 below.
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset assuming transmission in the subband set S.
  • the terminal reports a type 2b report including a single wideband CQI value and wideband W2.
  • the single wideband CQI value is calculated assuming transmission in the subband set S and the use of a single precoding matrix in all subbands. If the RI exceeds 1, additional 3 bits of wideband spatial difference CQI may be included in the Type 2b report as shown in Table 11 below.
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset assuming transmission in the subband set S.
  • the terminal reports a type 2c report comprising a single wideband CQI value, wideband W1 and wideband W2.
  • the single wideband CQI value is calculated assuming transmission in the subband set S and the use of a single precoding matrix in all subbands. If the RI exceeds 1, an additional 3 bit wideband spatial difference CQI may be included in the type 2c report as shown in Table 11 below.
  • the UE determines the RI by assuming transmission of the subband set S.
  • FIG. The terminal reports a type 3 report including one RI.
  • the UE may report Type 4 reporting at each successive reporting opportunity including a single wideband CQI value calculated assuming transmission in the subband set (S). have. Even if the RI exceeds 1, the wideband CQI indicates the channel quality for the first codeword.
  • the CQI may be calculated on the condition of the most recently reported periodic RI or rank 1.
  • the UE selects a preferred subband in the set of Nj subbands in each J BP.
  • the terminal reports a type 1 report including a single CQI value.
  • the single CQI value reflects the transmission on the selected subband in the BP determined above along with the L bit label of the corresponding preferred subband.
  • Type 1 reporting for each BP may be reported alternately in successive reporting opportunities, respectively. Even if the RI exceeds 1, the CQI reflects the channel quality for the first codeword.
  • Preferred subband selection and CQI values may be calculated subject to the most recently reported periodic RI or rank 1.
  • the UE may report a type 3 report including a single RI. It may also report Type 6 reporting that includes a single RI and a PTI for the CSI process.
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset assuming transmission in the subband set S.
  • the terminal may report a type 2 report including a wideband CQI value and a selected single PMI.
  • the wideband CQI value may be calculated assuming the transmission of the subband set S and the use of a single precoding matrix in all subbands. If the RI exceeds 1, an additional 3 bits of wideband spatial difference CQI may be included in the type 2 report as illustrated in Table 11 below.
  • a set of precoding matrices corresponding to wideband W1 is selected from the codebook subset assuming transmission in subband set S.
  • the terminal reports, at each successive reporting opportunity, a type 2a report comprising a wideband W1 corresponding to the set of selected precoding matrices.
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset assuming transmission in the subband set S.
  • the terminal reports a Type 2b report including a wideband CQI and a wideband W2 corresponding to the selected single precoding matrix at each successive reporting opportunity. If the RI exceeds 1, additional 3 bits of wideband spatial difference CQI may be included in the Type 2b report as shown in Table 11 below.
  • the UE selects a preferred subband within a set of Nj subbands in each J BP.
  • the UE reports Type 1 reporting including CQI values for each BP at each successive reporting opportunity.
  • the CQI value for codeword 0 reflects the transmission only in the selected subband of BP determined above with the corresponding preferred subband L bit label. If the RI exceeds 1, subband spatial difference CQI for an offset level of an additional 3 bits of codeword 1 may be included in the Type 1 report.
  • Subband spatial difference CQI is calculated assuming transmission in the selected subband within the applicable BP and the use of the single most recently reported single precoding matrix in all subbands.
  • the mapping relationship between the 3-bit subband spatial difference CQI and the offset level is shown in Table 11 below.
  • a single precoding matrix is selected from the codebook subset assuming transmission in the subband set S.
  • the terminal reports Type 2b reporting including wideband CQI value and wideband W2 at each successive reporting opportunity.
  • the wideband CQI value is calculated assuming the transmission in the subband set S and the use of a single precoding matrix selected in all subbands. If the RI exceeds 1, additional 3 bits of wideband spatial difference CQI may be included in the Type 2b report as shown in Table 11 below.
  • the UE selects a preferred subband within a set of Nj subbands in each J BP.
  • the UE reports Type 1a reporting including CQI value and W2 for each BP at each successive reporting opportunity.
  • the CQI value for codeword 0 reflects the transmission only in the selected subband of BP determined above with the corresponding preferred subband L bit label.
  • W2 of the precoding matrix is selected as the preferred precoding matrix in the codebook subset assuming transmissions in only the selected subbands within the applicable BP selected above. If the RI exceeds 1, subband spatial difference CQI for an offset level of an additional 3 bits of codeword 1 may be included in the Type 1a report.
  • the subband spatial difference CQI is calculated assuming transmission in the selected subband within the applicable BP and the use of a precoding matrix corresponding to the selected W2 and the most recently reported W1.
  • Table 11 The mapping relationship between the 3-bit subband spatial difference CQI and the offset level is shown in Table 11 below.
  • Table 11 shows a mapping relationship between a spatial differential CQI value and an offset level.
  • Hybrid CSI Hybrid Channel status information
  • the CSI process for pre-coding matrix indicator (PMI) -based reporting may be configured as follows.
  • the CSI process may be set to either (or both) of two CSI reporting class A or class B.
  • class A is based on a non-precoded CSI-RS
  • class B corresponds to a CSI process based on a beamformed CSI-RS.
  • the UE may report the L port CSI assuming one of four alternatives as follows.
  • Alt. 1 Indicator for beam selection and L-port CQI / PMI / RI for the selected beam.
  • the total number of ports set for all CSI-RS resources in the CSI process is greater than L.
  • Alt. 2 L-port precoder from codebook reflecting a combination of beam selection (s) and co-phasing for two polarizations. At this time, the total number of ports configured in the CSI process is L.
  • Alt. 3 Codebook reflecting L-Port CSI and beam selection for the selected beam.
  • the total number of configured ports for all CSI-RS resources in the CSI process is greater than L.
  • Alt. 4 L-Port CQI / PMI / RI.
  • the total number of ports set in the CSI process is L (if the CSI measurement limit is supported, it is always set).
  • Beam selection (when applicable) may be considered as selection of a subset of antenna ports or selection of CSI-RS resources from a set of resources within one CSI-RS resource.
  • the reported CSI is Rel. It may be an extension of 12 L-port CSI.
  • the maximum total number of CSI-RS ports in one CSI process is 16.
  • CSI-RS may be merged with K (K> 1) CSI-RS resource / configuration of 2/4/8 port.
  • the number of antenna ports L for CSI may be set to 2, 4, or 8, for example.
  • Beam selection indicator (BI) definition eg RSRP or CSI based, wideband vs subband, short-term vs long-term.
  • PMI contains information about the selected beam and a precoding matrix for the L-port within the selected beam.
  • a measurement limiting mechanism Applicable to Alt-1 to 3.
  • the UE may report the L port CSI assuming one of the following conditions (i) and ii)).
  • the UE reports L-port CSI assuming one of the following conditions.
  • the CSI-IM and CSI resource / associated with the CSI process may be selected for the configuration.
  • Alt. 1 One CSI process is associated with one CSI-IM (interferometry resource common to all CSI resources / configurations in one CSI process).
  • Alt. 2 One CSI process can be associated with multiple CSI-IMs.
  • RRC signaling supports different CSI resource / configurations associated with different CSI-IM resource configurations.
  • CSI-IM resource configuration is Rel. At least some may be supported by 12 legacy. In addition, a plurality of CSI-IM resources per CSI process for Class B and the same number of CSI-IMs for Class A and B may be supported.
  • the channel used for CSI calculation is X NZP CSI-RS subframes (including CSI reference resources) Can be estimated from
  • Channel measurements can be derived from the NZP CSI-RS
  • X may be explicitly set or selected by the terminal as one of 1 and Z_x
  • the interference used for the CSI calculation is estimated from the Y CSI-IM subframe (s) (including the CSI reference resources). Can be.
  • Y may be explicitly set or selected by the terminal as one of 1 and Z_x.
  • the CSI process is configured without the CSI-IM
  • the MR for the interference measurement is ON
  • the interference used for the CSI calculation is V subframe (s) (see CSI). Resource).
  • the MR may be higher-layered for both channel and interference.
  • the MR for the channel and the interference may be set independently.
  • both the MR for the channel and the MR for the interference may be considered independently.
  • the CSI process in which the CSI-IM is set or the CSI process in which the CSI-IM is not set may be considered independently.
  • X and Y may be determined according to one of the following alternatives.
  • Alt. 1 Fixed MR according to upper layer setting is ON or OFF, in this case X / Y is fixed to one value each.
  • Alt. 3 CSI measurement is periodically reset. Reset period and subframe offset are set higher layer.
  • X may be selected by the terminal as one of 1 and Zx.
  • Zx corresponds to the number of CSI-RS subframes between the most recent measurement reset and the CSI reference resource.
  • Y may be selected by the terminal as one of 1 and Zy.
  • Zy corresponds to the number of CSI-RS subframes between the most recent measurement reset and the CSI reference resource.
  • the MR can be set independently for each subframe set
  • One RRC parameter for channel measurement (only for class B) and one RRC parameter for interference measurement (for class A and B) are provided for enabling / disabling the MR.
  • the CSI-RS density of one RE / RB / port is maintained
  • NZP CSI-RS REs 12- or 16-port NZP CSI-RS REs are obtained by combining NZP CSI-RS REs of multiple legacy CSI-RS configurations of the same subframe.
  • CSI-RS resources for Class A CSI reporting can be configured as a combination of K CSI-RS configurations.
  • -CDM-2 or CDM-4 per CSI-RS resource may be configured in the terminal. In this case, there is no need to send LS to RAN 4 to change the 6dB power boosting assumption for CSI-RS transmission.
  • RRC configuration parameters may include the following configurations:
  • CSI-RS resource configurations may indicate CSI-RS RE locations according to legacy resource configurations of 36.211.
  • One or more values can be selected from ⁇ 2, 4, 8 ⁇ .
  • One set of dependent parameters to be commonly applied to all resources in the CSI-RS resource of Rel-13 may include the number of antenna ports (N), subframe configuration, scrambling Id, and QCL information.
  • mapping of the CSI-RS RE to the CDM-2 may be performed as follows.
  • the ports of the aggregated resource may correspond to the ports of the constituent resources as follows.
  • the combined port numbers are 15, 16,... May be 30.
  • the combined port numbers are 15, 16,... May be 26.
  • mapping of the CSI-RS RE to the CDM-4 may be performed as follows.
  • Full-port CSI-RS may be mapped to each OFDM symbol used for CSI-RS mapping.
  • the CDM RE set structure may be determined by any of the following alternatives.
  • DwPTS can support 2/4/8/12/16 ports of ZP and NZP CSI-RS.
  • the CSI reporting mode may be associated only with the frequency granularity of CQI and PMI.
  • Re. 13 EB / FD-MIMO Rel. Based on A (Aperiodic) -CSI reporting modes for FD-MIMO. Extension of 12 PUSCH may be specified as follows.
  • A-CSI modes supported with PMI are Rel. There may be the following modes present in 12: 1-2, 2-2, 3-1 and 3-2.
  • the content of the A-CSI report may depend on codebook related parameters and the CSI report class.
  • CQI, RI, and PMI reported according to the definition of the CSI reporting mode may be set as follows.
  • base CQI and RI are Rel. May be the same as in 12 (base CQI size per CW is 4 bits).
  • Re. 13 EB / FD-MIMO is based on Rel. Based on P (Periodic) -CSI reporting modes for FD-MIMO. Extension of 12 PUCCH may be specified as follows.
  • A-CSI modes supported with PMI are Rel. There may be the following modes present in 12: 1-1 and 2-1.
  • P-CSI report content may depend on sub mode (if any), codebook-related parameters and CSI report class.
  • CQI, RI, and PMI reported according to the definition of the CSI reporting mode may be set as follows.
  • base CQI and RI are Rel. May be the same as in 12 (base CQI size per CW is 4 bits).
  • PSI-less CSI reporting modes at 12 may be supported by default.
  • BI in PUCCH may be set as follows.
  • BI can be reported in PUCCH 2 / 2a / 2b format.
  • CSI type with BI has higher priority than CSI type without BI (eg RI, RI / W1, W2 / CQI, W1 / W2 / CQI, PMI / CQI).
  • Collision handling is Rel.
  • CSI priority base CSI priority base
  • CSI-process index CSI-process index
  • CC-index CSI-index
  • BI in PUCHD may be set as follows.
  • BI is always triggered with CSI.
  • Alt. 1 BI jointly encoded with RI
  • Alt. 2 BI independently encoded, closer to DMRS than RI
  • Alt. 4 encoded with CQI / PMI.
  • the bit width of the reported BI may be determined based on the K value to be set, and may be set to a maximum of 3 bits.
  • CSI (CQI / PMI / RI) may be reported in PUCCH format 2 / 2a / 2b.
  • Modes 1-0 and 2-0 are Rel. follow instructions in 12.
  • Modes 1-1 and 2-1 are Rel.
  • the 12 aperiodic CSI (CQI / PMI / RI) reporting mechanism can be reused and set as follows.
  • 1-port CSI-RS is in modes 1-0, 2-0 and 3-0 / 2
  • 4- and 8-port CSI-RS is in modes 1-2, 2-2, 3-1 And 3-2
  • a cell specific reference (CSR) RRC parameter for i2 of Class A may be introduced.
  • CSR cell specific reference
  • a bitmap of (N1 * O1 * N2 * O2) bits may indicate a subset restriction of 2D-beams.
  • a bitmap consisting of eight additional bits may indicate a rank restriction.
  • W2-only feedback bitmap of all possible codewords per rank
  • Each of the K CSI-RS resources is Rel. Can be set to one of 12 legacy CSR bundles.
  • the scheme is based on the number of CSI-RS ports and the selected codebook (for 4-port).
  • Table 16 summarizes the parameters related to the CSI procedure and a description thereof.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating P-CSI feedback modes according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A illustrates sub-mode 1 in CSI reporting mode 1-1
  • FIG. 13B illustrates CSI reporting mode 2-1
  • FIG. 13C illustrates CSI reporting mode 1-1.
  • each sub mode 2 is illustrated.
  • the CSI reporting mode may be referred to as a 'P-CSI mode'.
  • one CSI full report may be configured with three reporting instances in PUCCH format 2 / 2a / 2b as follows.
  • Each reporting instance may be determined based on the following equations. For example, a 1st (reporting) instance in which an RI is reported / transmitted may be determined as an instance that satisfies Equation 16 described above. In addition, a 2nd (reporting) instance in which W1 (or PMI 1) is reported / transmitted may be determined as an instance that satisfies Equation 19 described above. In addition, a 3rd (reporting) instance in which CQI and W2 (or PMI 2) are reported / transmitted may be determined as an instance that satisfies Equation 17 described above.
  • P-CSI mode 2-1 may be the same as legacy 8-Tx P-CSI mode 2-1 except for the following differences.
  • the class A codebook of 13 can reuse legacy subsampling for i2 (codebook index) for configurations 2, 3 and 4, and no subsampling for i2 for configuration 1.
  • the 2nd (reporting) instance may correspond to W1 ((i11 or i'11) & i12)).
  • the FD-MIMO of 13 may be designed to support submode 1 and PUCCH mode 2-1 of PUCCH mode 1-1.
  • the P-CSI mode has been described above.
  • a hybrid CSI transmission and reception method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
  • the CSI process may be set to Class A (up to 16 ports) (based on non-precoded CSI-RS) or Class B (based on beamformed CSI-RS). Depending on which Class (ie class A or class B) is set, differences in CSI process behavior may occur.
  • a massive MIMO environment supporting up to 64 or more ports may be considered.
  • a class A scheme number of CSI-RS ports is 16
  • the above-described setting, and a method of extending the method related to Class B, and / or the like may be considered.
  • the UE can generate CSI feedback (relatively low period (low) duty cycle). Through this, the terminal may obtain appropriate channel direction information (CDI) and report it to the base station.
  • CDI channel direction information
  • the CSI report in which measurement restriction (MR) -ON and Class B are set is set to 'CSI process 2', and the CDI acquired by the terminal through 'CSI process 1' and reported to the base station is reported.
  • the base station When the base station applies and transmits a beam coefficient (or beamforming coefficient / beam coefficient / beamformed coefficient) during CSI-RS transmission corresponding to 'CSI process 2', the base station transmits such beamformed CSI-RS. For CSI feedback from the terminal can be received. In this manner, an effective CSI feedback operation considering the CSI-RS overhead in a massive MIMO environment can be derived / applied.
  • CSI feedback which considers' large number of ports (e.g. more than 16 ports at low duty cycle), such as Class A + Class B form (or Class B + Class B form)
  • Class A + Class B form or Class B + Class B form
  • a combined / interworking type of operation between CSI feedbacks that considers 'small number of ports' (eg, less than 16 ports at high duty cycle) may be referred to as “hybrid CSI-RS based schemes”.
  • hybrid CSI-RS based schemes an efficient CSI feedback scheme of the terminal is proposed.
  • a hybrid action / type may be proposed that combines Class A type CSI reporting (ie Class A CSI reporting) and Class B type CSI reporting (ie Class B CSI reporting) within one CSI process.
  • Class A may be an A-port codebook (A may be set to 16 or more natural numbers)
  • the configuration of this type of new CSI process can be classified and defined / configured as a new class such as “Class C”.
  • Class C is merely an example given as a name of a new class, and when newly defined as a separate CSI process, a new identification / setting method may be applied to the corresponding process.
  • Hybrid CSI-RS based schemes of type A + class B may be defined as 'mechanism 1' and may have the following technical characteristics.
  • i1 and x-bit RI may be reported, CQI and i2 not reported.
  • PUCCH format 2 or 3 may be used.
  • the CSI period of the 1st eMIMO-type may be set to an integer multiple of the RI period of the 2nd eMIMO-type.
  • the subframe offset of the 1st eMIMO-type may be defined in proportion to the RI subframe offset of the 2nd eMIMO-type.
  • CSI reporting When aperiodic CSI reporting is triggered, there are two options as to which CSI is reported from the UE.
  • Option 1 UE reports both 1st and 2nd eMIMO-type CSI.
  • Option 2 UE reports one of two eMIMO-types.
  • NZP CSI-RS resource # 0 and NZP CSI-RS resource # 1 used for the CSI process in which Class C is applied in a new generation system (for example, Rel. 14) will be described. Let's take a look at).
  • the base station is used as a generic term including a remote radio head (RRH), a transmission point (TP), a reception point (RP), an eNB, a relay, and the like.
  • RRH remote radio head
  • TP transmission point
  • RP reception point
  • eNB eNode B
  • relay eNode B
  • the embodiments will be described based on the 3GPP LTE system for convenience of description, but the present invention is not limited thereto and may be extended to other systems in addition to the 3GPP LTE system.
  • NZP CSI-RS resource # 0 may correspond to a resource for CSI reporting of class B type.
  • the NZP CSI-RS resource # 0 may be fixed / configured / assigned as a resource (eg, a CSI-RS resource having the lowest / smallest index) of a specific location among the CSI-RS resources.
  • NZP CSI-RS resource # 0 eg, CSI-RS resource with the lowest / smallest index
  • at least one of the following settings may be defined as a default configuration.
  • the parameters described below may be applied to the description of Table 16, duplicate description will be omitted.
  • PMI-config can be set to 1 (ie W2-only codebook), or PMI-config can be set to 2 (ie legacy codebook).
  • PMI-config is set to 2
  • it is necessary to define a specific operation regarding a reporting instance of W1 for example, W1 may be reported to the same reporting instance along with RI, W2 and / or CQI). Can be defined).
  • -MR is set to ON or OFF
  • MR When MR is ON, more specifically, only the channel measurement limit can be set to ON, or only the interference measurement limit can be set to ON. Alternatively, you can set both the channel measurement limit and the interference measurement limit to ON, but set the measurement limit to ON to best reflect the dynamics of the measurement.
  • the N_1 value may be set as a parameter to be mandatory signaled.
  • At least one of the following parameters may be defined as a configurable parameter.
  • CSI-RS resource # 0 can be recognized as a composite CSI-RS resource in which K CSI-RS resources are combined. Can follow some (or all) of the actions defined / configured.
  • N_k 1,..., K for each k (if K> 1). Otherwise, one N_1 value is set.
  • Subframe sets are set or not set (setting of the sub frame set may be for the purpose of supporting eICIC and / or eIMTA operation)
  • channel measurement restrictions are enabled / disabled (ON / OFF), which can be independently set for periodic or aperiodic CSI reporting (if set, set in units of subframes)
  • the interferometry limit is enabled / disabled (ON / OFF), which can be set independently for periodic or aperiodic CSI reporting (if this parameter is set, it is set in subframe sets)
  • NZP CSI-RS resource # 1 can be largely divided into two options as follows.
  • the NZP CSI-RS resource # 1 may correspond to a resource for CSI reporting of class A type.
  • the NZP CSI-RS resource # 1 is fixed as a resource of a specific position among the CSI-RS resources (for example, a second-lowest index or a CSI-RS resource having the highest index). Can be set / assigned.
  • NZP CSI-RS resource # 1 (eg, second lowest / smallest index or CSI-RS resource having the highest index)
  • at least one of the following settings may be defined as a default configuration.
  • the parameters described below may be applied to the description of Table 16, duplicate description will be omitted.
  • rank 1 1 (by this, only one best CDI (channel direction information) information is fed back by the UE, and this is the beam of CSI-RS resource # 0. For application as a factor).
  • the rank 1 limit is set, when the terminal feeds back W1 (or i1, PMI 1), it can be interpreted that the RI does not feed back separately (since RI is always set to '1').
  • the terminal set the rank 1 restriction may be a terminal that supports only up to 2-layers, when the terminal feeds back W1 according to the 1st eMIMO-type, RI does not feed back separately.
  • the NZP CSI-RS resource # 1 (eg, the second lowest / smallest index or the CSI-RS resource having the highest index)
  • at least one of the following parameters may be configured. It can be defined as.
  • Number of ports A (e.g., A can be set to 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 24, 32, 40, or 64. Of course, other values can be set )
  • Subframe sets are set or not set (setting of the sub frame set may be for the purpose of supporting eICIC and / or eIMTA operation)
  • Parameters / setting information related to codebook subset restriction eg, R13-CSR-1, 2, 3, and / or legacy CSR may be individually set.
  • NZP CSI-RS resource # 1 is Since it is allocated / used for class A type CSI reporting, R13-CSR-1 and / or 2 may be set.
  • Configuration parameters of CSI-RS for Class A type such as CDM-type, NZP-CSI-RS-configuration-list, subframeConfig, QCL-info, scramblingID, etc.
  • NZP CSI-RS resource # 1 may correspond to a resource for CSI reporting of class B type.
  • the NZP CSI-RS resource # 1 may be fixed / set / assigned as a resource of a specific position among the CSI-RS resources (for example, a second lowest / smallest index or a CSI-RS resource having the highest index). Can be.
  • NZP CSI-RS resource # 1 (eg, second lowest / smallest index or CSI-RS resource having the highest index)
  • at least one of the following settings may be defined as a default configuration.
  • the parameters described below may be applied to the description of Table 16, duplicate description will be omitted.
  • -MR is set to ON or OFF
  • MR When MR is ON, more specifically, only the channel measurement limit can be set to ON, or only the interference measurement limit can be set to ON. Alternatively, you can set both the channel measurement limit and the interference measurement limit to ON, but set the measurement limit to ON to best reflect the dynamics of the measurement.
  • the N_k value may be set as a parameter to be mandatory signaled.
  • the NZP CSI-RS resource # 1 (eg, the second lowest / smallest index or the CSI-RS resource having the highest index)
  • at least one of the following parameters may be configured. It can be defined as.
  • CSI-RS resource # 1 can be recognized as a composite CSI-RS resource in which K CSI-RS resources are combined, for Class B when K> 1 in a conventional system. Can follow some (or all) of the actions that are defined / set.
  • N_k (k 1,..., K) for each k (if K> 1)
  • Subframe sets are set or not set (setting of the sub frame set may be for the purpose of supporting eICIC and / or eIMTA operation)
  • channel measurement restrictions are enabled / disabled (ON / OFF), which can be independently set for periodic or aperiodic CSI reporting (if set, set in units of subframes)
  • the interferometry limit is enabled / disabled (ON / OFF), which can be set independently for periodic or aperiodic CSI reporting (if this parameter is set, it is set in subframe sets)
  • NZP CSI-RS resource # 1 is Since the allocation is used / used for class B type CSI reporting when K> 1, legacy CSR may be set.
  • NZP CSI-RS resource # 1 If Option 1 and 2 coexist with NZP CSI-RS resource # 1, distinguish whether NZP CSI-RS resource # 1 is a CSI-RS resource with Option 1 or a CSI-RS resource with Option 2
  • An RRC switching parameter eg, an R14-Class-type-indicator
  • the base station explicitly signals specific information about the NZP CSI-RS resource # 1 by using the parameter. Instruct the terminal.
  • a CSI report type of a class C type may be newly defined / configured in one CSI process.
  • only one CSI-IM resource may be defined as being present in the corresponding CSI process.
  • (composite) individual CSI-IM resources corresponding to each of the NZP CSI-RS resource # 0 or # 1 may be configured.
  • individual CSI-IM resources corresponding to each specific CSI-RS resource unit present in a specific NZP CSI-RS resource may be configured as a pair.
  • Class C type CSI process may be commonly set according to the NZP CSI-RS resource # 0 or # 1 (or 1st eMIMO-type or 2nd eMIMO-type), or may be set independently.
  • an RRC parameter indicating the activation / deactivation (ON / OFF) of the channel measurement restriction (MR) in each 'CSI-RS-ConfigBeamformed' for specifying each CSI-RS configuration ( 'channelMeasRestriction' may be independently set to NZP CSI-RS resource # 1 (ie, first eMIMO-type) and NZP CSI-RS resource # 0 (ie, second eMIMO-type). This is for reporting long-term and / or wideband PMI (i.e., channel direction) information relative to NZP CSI-RS Resource # 1, and NZP CSI-RS Resource # 0. Is intended to report relatively short-term and / or narrowband CSI, so the measurement and reporting object and purpose are different. Therefore, the independent setting of the channel MR ON / OFF function has an advantage of enabling flexible operation for various environments.
  • NZP CSI-RS resource # 1 since NZP CSI-RS resource # 1 is long-term, it is determined that measurement averaging at the terminal may impair performance or the purpose of sharing beamformed CSI-RS resource.
  • the NZP CSI-RS resource # 0 may have a different configuration by setting the MR-OFF similarly to the legacy operation.
  • MR-OFF for NZP CSI-RS resource # 1 noise suppression gain can be expected through measurement averaging even if it is relatively long-term.
  • the beamformed CSI-RS resource sharing effect can be obtained at a short-term level.
  • the RRC parameter 'channelMeasRestriction' indicating ON / OFF of the channel measurement restriction may be equal to NZP CSI-RS resource # 1 (ie, the first eMIMO-type).
  • NZP CSI-RS resource # 0 ie, the second eMIMO-type
  • limitations may be applied to perform common CSI derivation by applying common MR ON / OFF in channel measurement for NZP CSI-RS resource # 1 and NZP CSI-RS resource # 0, which have associated purposes. Can be.
  • MR ON all the channel measurements for the CSI process are always applied to the measurement samples for a single subframe.
  • MR OFF is set, a specific moving averaging and weighted average is applied.
  • the terminal implementation can be made simpler so that a single operation process such as weighted averaging is applied consistently.
  • MR-ON as a whole in the hybrid CSI process.
  • codebook subset restriction related parameters / setting information may also be commonly set according to NZP CSI-RS resource # 0 or # 1 (or 1st eMIMO-type or 2nd eMIMO-type) in a CSI process of Class C type. Or may be set independently.
  • NZP CSI-RS resource # 0 (or may be referred to as first CSI-RS configuration or 2nd eMIMO-type)
  • NZP CSI-RS Resource # 1 (or may be referred to as a second CSI-RS configuration or 1st eMIMO-type)
  • Configuration parameters of CSI-RS for Class A type such as specific CDM-type, NZP-CSI-RS-configuration-list, subframeConfig, QCL-info, scramblingID, etc.
  • a specific P-CSI feedback mode (for example, extended P-CSI mode 1-1 & submode 1, or extended P-CSI mode 2-1, etc.) may be set in Class C type CSI process configuration information.
  • the CSI process in each mode will be described below. In the embodiments related to each mode to be described below, the above description with respect to FIG. 13 may be applied in the same or similar manner.
  • One CSI full report may consist of three reporting instances in at least PUCCH format 2 / 2a / 2b as follows.
  • at least three reporting instances in PUCCH format 2 / 2a / 2b apply / configure PUCCH format 2 / 2a / 2b to at least some of the three reporting instances, and apply PUCCH format 3 to the remaining reporting instances.
  • PUCCH format 3 may be applied to 1st instance
  • PUCCH format 2 / 2a / 2b may be applied to remaining 2nd and 3rd instances.
  • W1 reported to the 1st (reporting) instance can be derived by measuring the NZP CSI-RS resource # 1 to obtain the most preferred CDI.
  • the RI reported to the 2nd (reporting) instance can be derived by measuring the NZP CSI-RS resource # 0.
  • the CQI and W2 reported to the 3rd (reporting) instance can be derived by measuring the NZP CSI-RS resource # 0.
  • Class 13 codebook 13 may be assumed that codebook subsampling is not needed.
  • Equation 21 is a 1st instance to which W1 is transmitted / reported
  • Equation 22 is a 2nd instance to which RI is transmitted / reported
  • Equation 23 is a math to derive a 3rd instance to which CQI and W2 are transmitted / reported.
  • CDI of Equation 21 corresponds to the W1 report offset, and is not previously defined separately, but may be newly defined and used according to an embodiment as in the present Equation, and may be determined by an upper layer parameter.
  • an RRC parameter of a legacy system may be reused.
  • the W1 feedback / report period may be determined as H ′ ′ * N_pd, and the RI feedback / report period may be determined as M_RI * N_pd.
  • the feedback period of W1 (or 1st eMIMO-Type CSI reporting period) reported to the 1st (reporting) instance is the feedback period of RI (or 2nd eMIMO) reported to the 2nd (reporting) instance, which is the feedback period of RI.
  • a W1 feedback period e.g., a W1 feedback period of 1st eMIMO-Type
  • a W1 feedback period is not an RI of another eMIMO-type (i.e., an RI feedback period of 1st eMIMO-Type) rather than an RI of the same eMIMO-type (i.e.
  • 2nd eMIMO-Type RI feedback period may be defined / set / determined as an integer multiple of the feedback period.
  • the case where the W1 feedback / report period is determined as H '' * N_pd may correspond to a case in which the terminal supports up to 2 layers, and, if the terminal supports up to 8 layers,
  • Equation 21 of the first embodiment may be replaced with Equation 24 below to derive 1st to 3rd instances.
  • the first embodiment (particularly, Equation 21) can be applied when the offset (N_OFFSET, CDI) for W1 is defined / set, and the second embodiment (particularly, Equation (24)) defines the offset for W1. Applicable if not set.
  • the reason for setting the class A type CSI reporting / feedback period as an integer multiple of the class B type RI reporting / feedback period is that the class A type CSI reporting / feedback period is longer than the class B type RI reporting / feedback period.
  • the CDI obtained through the class A type CSI report / feedback is to be applied to the Class B type CSI process as described above.
  • P-CSI mode 2-1 for at least 12- or 16 ports is identical to legacy 8-Tx P-CSI mode 2-1 with the following exceptions.
  • W1 ((i11 or i'11) & i12 by measuring the NZP CSI-RS resource # 1 to obtain the most preferred CDI. ) (But limited to rank 1) and feedback / report to 2nd instance.
  • the CSI process of the Extended P-CSI mode 2-1 may be defined by reusing the CSI process of the legacy P-CSI mode 2-1.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a CSI process according to P-CSI mode 2-1 of a legacy system.
  • the 1st (reporting) instance includes (NZP CSI-RS resource # 0).
  • the RI is derived by measuring the value of W1 (when (i11 or i'11) and i12) are sent to the 2nd (reporting) instance (when measured by measuring NZP CSI-RS resource # 1 and limited to rank 1).
  • the CSI process (which is derived by measuring the NZP CSI-RS resource # 0) and the CSI process (which is derived by measuring the NZP CSI-RS resource # 0) may be derived.
  • Extended P-CSI mode 1-1 & submode 1 W1 is first reported / sent to the 1st (reporting) instance (with low duty cycle) and RI is reported / sent to the 2nd reporting instance (with high duty cycle).
  • P-CSI mode 2-1 has a large purpose of supporting subband reporting for the case where PTI is 1, defining / setting unlike P-CSI mode 1-1 & submode 1 is problematic. It doesn't work.
  • the period “W1 (derived from NZP CSI-RS resource # 1) established earlier in Extended P-CSI mode 1-1 & submode 1 is the same as that of RI (derived from NZP CSI-RS resource # 0). Integer multiple ”may not hold in Extended P-CSI mode 2-1. Instead, according to the extended P-CSI mode 2-1 proposed herein, when the PTI is 0, “the period of W1 (derived from the NZP CSI-RS resource # 1) is the period of the RI (NZP CSI-RS resource). Equal to or smaller than # 0).
  • the CSI type of the wideband and / or long-term attributes is reported by the terminal, and the PTI is 1 day.
  • the CSI type of the subband and / or short-term attribute may be reported by the terminal.
  • RI and W1 of 1st eMIMO-type are referred to as RI (1) and W1 (1), respectively, and RI, W1, W2 and CQI of 2nd eMIMO-type are RI (2), respectively. , W1 (2), W2 (2) and CQI (2).
  • a CSI type is reported when the PTI is 0 (ie wideband and / or long-term attributes)
  • 0 or 1 bit of the RI (corresponding to the RI of the 1st eMIMO-type) jointly encoded with the PTI.
  • it can be defined / set to be optimized for CSI reporting operation of 1st eMIMO-Type.
  • the RI (2) encoded with the corresponding PTI may have the same bitwidth (eg, a supported layer as in a legacy system).
  • 3 bits depending on UE capability in (3 bits depending on UE capability on supported layers) may be defined / set to be optimized for CSI reporting operation of 2nd eMIMO-Type.
  • the W1 report subsequent to the 1st eMIMO-type W1 (1) report is defined / defined / set. Can be.
  • the W2 and CQI reports may be defined / defined / set to W2 (2) and CQI (2) reports of 2nd eMIMO-type calculated based on the latest reported RI (2).
  • all subsequent reporting instances are for 2nd eMIMO-type and may be defined / defined / set, and 1st eMIMO- Report on type (e.g., RI (1) and W1 (1) of 1st eMIMO-type) are reported using independent (and / or additional) period and / or offset parameters independent of 2nd eMIMO-type. Can be.
  • 1st eMIMO- Report on type e.g., RI (1) and W1 (1) of 1st eMIMO-type
  • W1 (1) of 1st eMIMO-type are reported using independent (and / or additional) period and / or offset parameters independent of 2nd eMIMO-type.
  • the base station always receives and stores the signal of the point preceding the PTI report point, and decodes and interprets the pre-stored signal only when the value of the received PTI point is 0.
  • Can be defined / set or report to an instance that is separated by a certain offset parameter here at a point that corresponds to a certain integer multiple of the PTI reporting period, regardless of the PTI value.
  • the specific offset parameter may be separately set.
  • the UE may be configured to operate according to a collision handling rule defined / set in advance. For example, the CSI content for 1st eMIMO-Type such as RI (1) and W1 (1) may always be reported prior to the CSI content for 2nd eMIMO-Type, but the rest may be set to drop.
  • a collision handling rule defined / set in advance. For example, the CSI content for 1st eMIMO-Type such as RI (1) and W1 (1) may always be reported prior to the CSI content for 2nd eMIMO-Type, but the rest may be set to drop.
  • the UE determines W1 (1) (derived from NZP CSI-RS resource # 1) and RI (2) / W2 (2) / CQI (2) (derived from NZP CSI-RS resource # 0), respectively.
  • NZP CSI-RS resources # 0 and # 1 may have different periods and offsets.
  • W1 and RI / W2 / CQI may be derived from different NZP CSI-RS resources, and the reported period and offset may also be set differently for each NZP CSI-RS resource.
  • the terminal Since the period / offset setting for each CSI-RS resource depends on the operation of the eNB, the terminal is W1 (1) (derived from the NPS CSI-RS resource # 1) and RI (2) / W2 (2) / CQI (2).
  • W1 (1) derived from the NPS CSI-RS resource # 1
  • Each of the parameter values can be derived by reflecting the measured measurement sample / result (and / or in conjunction with reference resource timing).
  • the feedback chain in P-CSI mode 2-1 can be improved.
  • the terminal is set so that the wideband W1 (1) (derived from the NPS CSI-RS resource # 1) is always reported first, and the base station uses the CSI-RS resource # as the beam coefficient of W1 (1) reported from the terminal. It can be reflected to 0 and transmitted to the terminal.
  • the UE measures the CSI-RS resource # 0 having a new beamformed direction by reflecting the beam coefficient, and RI (2) / W2 (2) / CQI (2), which is a measurement result of the corresponding resource.
  • a wideband W1 (1) (reporting) instance (derived from NZP CSI-RS resource # 1) followed by RI (2) (derived from NZP CSI-RS resource # 0) reporting
  • RI (2) derived from NZP CSI-RS resource # 0
  • the Y value is the time until the base station receives this (possibly considering propagation delay) when the terminal transmits W1 (or W1 (1)) to obtain the CDI, and the obtained CDI is stored in the CSI-RS resource # 0.
  • Time until reflecting and / or transmitting CSI-RS resource # 0 and time until UE measures CSI and reports RI (2) (derived from NZP CSI-RS resource # 0) And the like can all be considered and determined.
  • the Y value may be defined / set to '5'.
  • Y is a Y value, for example, 5, 10, 15,... Values of the W1 (1) (reporting) instance (derived from NZP CSI-RS resource # 1) and the reporting instance of RI (2) (derived from NZP CSI-RS resource # 0) such that It is possible to set the difference flexibly.
  • the 16-port codebook of Rel-13 is set to NZP CSI-RS resource # 1 has been described as an example, but is not limited thereto.
  • the port codebook (A> 16) can also be applied.
  • a new CSI type may be defined, and even in this case, the new CSI type is included / modified or replaced in W1, or added to the above-described embodiment / operation and transmitted to a separate reporting instance. If applicable, it can be extended.
  • NP non-precoded
  • BF beamformed CSI-RS
  • One type of scheme based hybrid CSI-RS may correspond to joint utilization between NP CSI-RS (class A) and BF CSI-RS (class B). This means two Rel. It can be applied / used by setting 13 CSI processes.
  • an NP CSI-RS resource eg, CSI-RS resource # 1 having a relatively high period may be configured in a first CSI process of a class A type.
  • a BF CSI-RS resource (or CSI-RS resource # 0) having a relatively low period may be configured in a second CSI process of a class B type.
  • the CSI feedback of the UE may be independently performed per CSI process, but the base station may apply / use the PMI reported from the first CSI process to the BF CSI-RS of the second CSI process as a beam coefficient.
  • Hybrid CSI-RS resource is configured with at least two CSI-RS resources (e.g., NP CSI-RS 1 with measurement limit enabled) (e.g., For example, it may be configured as CSI-RS resource # 1) and BF CSI-RS 2 (eg, CSI-RS resource # 0).
  • CSI-RS resources e.g., NP CSI-RS 1 with measurement limit enabled
  • BF CSI-RS 2 e.g, CSI-RS resource # 0
  • the W1 report may be performed based on NP CSI-RS 1
  • the RI / W2 / CQI report may be performed based on BF CSI-RS 2.
  • W2 may be defined / set to be derived and reported in combination with the reported W1, or may be defined / set to be derived and reported independently of the reported W1.
  • the W1 reported to the base station is recognized as being applied as a beam coefficient of the BF CSI-RS 2, and the UE can independently determine and report the CSI by measuring the BF CSI-RS 2 independently.
  • Independent PMI may be calculated / derived / reported as RI / PMI / CQI rather than / W2 / CQI.
  • the PMI at this time can be further subdivided into W1 and W2 reports.
  • Aperiodic CSI reporting in the unified / integrated CSI process may be performed based on the results of recent measurements of CSI-RS 1 and CSI-RS 2. This means that W1 derived from the most recently transmitted NP CSI-RS 1 has not yet been reflected in the BF CSI-RS 2, but the corresponding W1 determines the beamforming coefficient to be applied to the next BF CSI-RS 2 by the operation of the base station. It may mean that it will be used for.
  • Aperiodic CSI triggering for triggering such aperiodic CSI reporting may be extended to a general form of triggering at least some of ⁇ W1, RI, W2, CQI ⁇ .
  • W1 (1) and RI (2) / W2 (2) / CQI (2) (or RI (2) / PMI (2) / CQI (2)) (if the terminal supports up to 2 layers) It may also be triggered to selectively report at least one of. Or (if the terminal supports up to 8 layers) W1 (1) / RI (1) and RI (2) / W2 (2) / CQI (2) (or RI (2) / PMI (2) / CQI ( 2)) may be selectively triggered to report.
  • one CSI full report may consist of three reporting instances. At this time, W1 derived from NP CSI-RS 1 needs to be reported to the 1st instance.
  • CSI derivation from NP CSI-RS 1 can always be interpreted as being limited to rank 1, since the information needed here is the preferred beam direction information. Or, without being limited to rank 1, for example, rank 2 or more may be measured / calculated by the terminal, but the meaning of rank at this time is reinterpreted as “orthogonal beam count” (hereinafter, referred to as “OBI”). Can be.
  • the UE may be enhanced to report the OBI to the base station at the time of reporting W1 together with the W1.
  • the base station receiving the CSI feedback may apply the BF CSI-RS as a beam coefficient based on the beam information.
  • the beamformed is applied (commonly) by a specific beam direction that is provided long-term through W1, etc., in two-port units, two of which are cross-pole antenna pairs.
  • the 2-port may be transmitted, and the transmission of the BF CSI-RS may be performed in a form of transmitting by applying a specific beam direction provided to another 2-port pair.
  • the CSI derivation for them may be performed as follows:
  • the terminal performs CRI (CSI-RS resource indicator) reporting (notifying which BF CSI-RS resource is preferred / selected) using the measured BF CSI-RSs and performs RI / PMI / CQI feedback for the selected BF CSI-RS. can do.
  • CRI CSI-RS resource indicator
  • the UE calculates / acquires / derives and reports total rank, PMI (or total composite PMI) for each BF CSI-RS, and / or integrated CQI using all (or some) of the measured BF CSI-RSs.
  • the UE may perform CSI derivation by considering all CSI-RS ports present in the plurality of BF CSI-RS resources together, rather than selecting between BF CSI-RS resources.
  • the UE may be defined / configured to recognize each BF CSI-RS resource as an individual transmission point (TP) and to perform CSI derivation in the form of “Transmission point indicated by beam”.
  • the total rank may be determined in the form of the sum of the ranks calculated for each measured BF CSI-RS.
  • 2nd and 3rd reporting instances may correspond to RI reporting and W2 / CQI reporting derived from BF CSI-RS 2, respectively.
  • the period of the W1 report may be set to an integer multiple of the RI report period, as described above.
  • Even in the subband reporting mode it may be defined similarly to the reporting order of the necessary CSI types. If legacy mode 2-1 is reused, only W1 report is derived from NP CSI-RS 1 and the remaining CSI report types may be derived from BF CSI-RS 2. In this periodic CSI reporting chain, the reporting interval between W1 and other CSI should be ensured enough to allow the eNB to use the most recently reported W1 to apply to the BF CSI-RS 2 transmission.
  • One unified / integrated CSI process for joint utilization between NP and BF CSI-RS can be designed for efficient CSI reporting with reduced feedback overhead.
  • Another type of hybrid CSI-RS based on the scheme may correspond to joint utilization between different BF CSI-RSs (class B). This is Rel. It can be applied / used by setting up two CSI processes of 13.
  • One BF CSI-RS resource may be configured.
  • the CSI feedback of the UE may be independently performed per CSI process.
  • the base station may use the PMI reported through the first CSI process and the corresponding CRI as a beamforming coefficient to the BF CSI-RS of the second CSI process.
  • Hybrid CSI-RS resources can be composed of K + 1 BF CSI-RS resources.
  • the CSI feedback of the terminal may be based on the default CSI-RS resources
  • the CSI report may be based on the remaining / remaining K CSI-RS resources.
  • Aperiodic CSI reporting in the unified / integrated CSI process may be performed based on the most recent measurement results for K + 1 BF CSI-RS resources. This means that the applied beam direction corresponding to the CRI reported from the K CSI-RSs has not yet been reflected in the default BF CSI-RS, but the reported CRI information is applied to the default CSI-RS by the operation of the base station. It may mean that it can be used to determine.
  • CRI reporting from K CSI-RSs may be added / performed in a separate reporting instance, or with RI reporting based on the periodic CSI feedback chain for the default BF CSI-RS. Can be performed. That is, the CSI feedback configuration for the unified / integrated CSI process can be basically set by targeting the CSI reporting on the default CSI-RS (eg, the CSI-RS having the lowest index or the highest index value). have. In this case, configuration information such as a reporting instance for performing normal RI / PMI / CQI reporting may be signaled.
  • the UE calculates CRI / BI through additional K CSI-RSs, and only the CRI reporting type for reporting the same is separately reported as a separate reporting instance in the CSI feedback configuration, or a specific instance (for example, RI).
  • the reporting instance may be reported by being encoded / multiplexed together with other CSI information / types.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a CSI transmission method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the above-described embodiments of the present flowchart may be applied in the same or similar manner, and a description thereof will be omitted below.
  • the terminal may perform one integrated CSI process.
  • One such integrated CSI process may include the following detailed operations.
  • the terminal may receive a first channel state information-reference signal (CSI-RS) associated with a non-precoded CSI-RS resource from the base station (S1510).
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • the terminal may receive the first CSI-RS configured for class A type CSI reporting from the base station.
  • the terminal may derive a first precoding matrix indicator (PMI) based on the received first CSI-RS, and report the derived first PMI to the base station (S1520).
  • the terminal may additionally report the first RI associated with the first PMI together with the first PMI based on the number of layers supported by the terminal. For example, when the UE supports up to 2 layers, the first RI is not additionally reported together with the first PMI. When the UE supports up to 8 layers, the UE may additionally report the first RI together with the first PMI. Can be. In this case, the first RI reported together with the first PMI may indicate rank 1 or rank 3. In addition, when the UE transmits the first PMI, the UE may transmit it in Physical Uplink Control Channel (PUCCH) format 2 or 3.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the terminal may receive a second CSI-RS associated with one CSI-RS resource of a beamformed CSI-RS type from the base station (S1530).
  • the terminal may receive a second CSI-RS configured for class B type CSI reporting from the base station.
  • the UE may report a second rank indicator (RI) / channel quality indicator (CQI) / second PMI derived based on a second CSI-RS to the base station (S1540). ).
  • RI rank indicator
  • CQI channel quality indicator
  • PMI PMI derived based on a second CSI-RS
  • the reporting period of the first PMI may be set longer than the reporting period of the RI.
  • the reporting period of the first PMI may be set to an integer multiple of the reporting period of the RI.
  • the derivation of the first PMI based on the first CSI-RS and the derivation of the second RI / CQI / second PMI based on the second CSI-RS may be performed independently of each other.
  • reporting of at least some of the first CSI-RS based PMI and the second CSI-RS based second RI / CQI / second PMI may be selectively triggered. Can be.
  • FIG. 16 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 1610 and a plurality of terminals 1620 located in an area of a base station 1610.
  • the base station 1610 includes a processor 1611, a memory 1612, and a radio frequency unit 1613.
  • the processor 1611 implements the functions, processes and / or methods proposed in the foregoing figures. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1611.
  • the memory 1612 is connected to the processor 1611 and stores various information for driving the processor 1611.
  • the RF unit 1613 is connected to the processor 1611 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 1620 includes a processor 1621, a memory 1622, and an RF unit 1623.
  • the processor 1621 implements the functions, processes, and / or methods proposed in the foregoing figures. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1621.
  • the memory 1622 is connected to the processor 1621 and stores various information for driving the processor 1621.
  • the RF unit 1623 is connected to the processor 1621 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 1612 and 1622 may be inside or outside the processors 1611 and 1621 and may be connected to the processors 1611 and 1621 by various well-known means.
  • the base station 1610 and / or the terminal 1620 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

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

Abstract

무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 전송하는 방법에 있어서, 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하는 단계; 를 포함하되, 상기 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하는 단계는, 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은 CSI-RS 자원과 연관된 제1 채널 상태 정보-참조 신호를 수신하는 단계; 상기 제1 CSI-RS를 기반으로 도출된 제1 프리코딩 행렬 지시자를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 상기 기지국으로부터 빔포밍된 CSI-RS 타입의 1개의 CSI-RS 자원과 연관된 제2 CSI-RS를 수신하는 단계; 및 상기 제2 CSI-RS를 기반으로 도출된 제2 랭크 지시자/채널 품질 지시자/제2 PMI를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 포함하되, 주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 상기 제1 PMI의 보고 주기는, 상기 RI의 보고 주기보다 길게 설정되되, 상기 RI의 보고 주기의 정수배로 설정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 채널 상태 정보(Channel State Information)를 송수신하기 위한 방법을 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은 채널 상태 정보(Channel State Information)를 송수신하기 위한 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 다중 안테나 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템을 지원하기 위하여, 하이브리드(hybrid) 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)를 전송하는 방법에 있어서, 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하는 단계; 를 포함하되, 상기 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하는 단계는, 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은(non-precoded) CSI-RS 자원과 연관된 제1 채널 상태 정보-참조 신호(CSI-RS: CSI-Reference Signal)를 수신하는 단계; 상기 제1 CSI-RS를 기반으로 도출된 제1 프리코딩 행렬 지시자(PMI: Precoding Matrix Indicator)를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 상기 기지국으로부터 빔포밍된(beamformed) CSI-RS 타입의 1개의 CSI-RS 자원과 연관된 제2 CSI-RS를 수신하는 단계; 및 상기 제2 CSI-RS를 기반으로 도출된 제2 랭크 지시자(RI: Rank Indicator)/채널 품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator)/제2 PMI를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 포함하되, 주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 상기 제1 PMI의 보고 주기는, 상기 RI의 보고 주기보다 길게 설정되되, 상기 RI의 보고 주기의 정수배로 설정될 수 있다.
또한, 상기 단말에 의한 상기 제1 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제1 PMI의 도출 및 상기 제2 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI의 도출은 각각 서로 독립적으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI를 보고하는 단계는, 상기 단말이 지원하는 레이어(layer) 수에 기초하여 상기 제1 PMI과 함께 상기 제1 PMI와 연계된 제1 RI를 추가로 보고하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI를 보고하는 단계는, 상기 단말이 2 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고하지 않으며, 상기 단말이 8 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI와 함께 보고되는 상기 제1 RI는 랭크 1 또는 랭크 3을 지시할 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 포맷 2 또는 3으로 전송될 수 있다.
또한, 비주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 상기 제1 CSI-RS 기반의 상기 PMI 및 상기 제2 CSI-RS 기반의 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI 중 적어도 일부에 대한 보고가 선택적으로 트리거될 수 있다.
본 발명의 다른 양상은, 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)를 전송하는 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하되, 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은(non-precoded) CSI-RS 자원과 연관된 제1 채널 상태 정보-참조 신호(CSI-RS: CSI-Reference Signal)를 수신하고, 상기 제1 CSI-RS를 기반으로 도출된 제1 프리코딩 행렬 지시자(PMI: Precoding Matrix Indicator)를 상기 기지국으로 보고하고, 상기 기지국으로부터 빔포밍된(beamformed) CSI-RS 타입의 1개의 CSI-RS 자원과 연관된 제2 CSI-RS를 수신하고, 및 상기 제2 CSI-RS를 기반으로 도출된 제2 랭크 지시자(RI: Rank Indicator)/채널 품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator)/제2 PMI를 상기 기지국으로 보고함으로써 상기 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하되, 주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 상기 제1 PMI의 보고 주기는, 상기 RI의 보고 주기보다 길게 설정되되, 상기 RI의 보고 주기의 정수배로 설정될 수 있다.
또한, 상기 단말에 의한 상기 제1 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제1 PMI의 도출 및 상기 제2 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI의 도출은 각각 서로 독립적으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI를 보고하는 경우, 상기 프로세서는, 상기 단말이 지원하는 레이어(layer) 수에 기초하여 상기 제1 PMI과 함께 상기 제1 PMI와 연계된 제1 RI를 추가로 보고할 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI를 보고하는 경우, 상기 프로세서는, 상기 단말이 2 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고하지 않으며, 상기 단말이 8 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고할 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI와 함께 보고되는 상기 제1 RI는 랭크 1 또는 랭크 3을 지시할 수 있다.
또한, 상기 제1 PMI는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 포맷 2 또는 3으로 전송될 수 있다.
또한, 비주기적 CSI 보고가 트리거 되는 경우, 상기 제1 CSI-RS 기반의 상기 PMI 및 상기 제2 CSI-RS 기반의 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI 중 적어도 일부에 대한 보고가 선택적으로 트리거될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 채널 상태 정보를 정의함으로써 채널 상태 정보를 보고하기 위한 시그널링 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 채널 상태 정보를 정의함으로써 단말에게 보다 많은 채널 상태 정보 프로세스를 설정할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 참조 신호가 매핑되는 자원을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서, 64개의 안테나 요소(antenna elements)를 가지는 2차원 능동 안테나 시스템을 예시한다.
도 10은 앞서 설명한 예를 도식화한 것으로서, 2차원 안테나 배열(즉, 2D-AAS)를 이용한 3D MIMO 시스템을 예시한다.
도 11의 예시와 같은 안테나 배열 모델을 (M, N, P)로 나타낼 수 있으며, 이는 안테나 배열 구조를 특징 짓는 파라미터에 해당된다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 트랜스시버 유닛 모델을 예시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 P-CSI 피드백 모드들을 예시한 도면이다.
도 14는 레가시 시스템의 P-CSI mode 2-1에 따른 CSI process를 예시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 CSI 전송 방법에 관한 순서도이다.
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1에서 무선 프레임의 시간 영역에서의 크기는 T_s=1/(15000*2048)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 하향링크 및 상향링크 전송은 T_f=307200*T_s=10ms의 구간을 가지는 무선 프레임으로 구성된다.
도 1의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 1 무선 프레임은 전이중(full duplex) 및 반이중(half duplex) FDD에 모두 적용될 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 20개의 슬롯으로 구성되고, 각 슬롯은 0부터 19까지의 인덱스가 부여된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 연속적인 2개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
FDD에서 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 주파수 도메인에서 구분된다. 전이중 FDD에 제한이 없는 반면, 반이중 FDD 동작에서 단말은 동시에 전송 및 수신을 할 수 없다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다.
타입 2 무선 프레임은 각 153600*T_s=5ms의 길이의 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*T_s=1ms 길이의 5개의 서브프레임으로 구성된다.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(uplink-downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당(또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다.
표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000001
표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 나타낸다.
DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 서브프레임 i는 각 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다.
상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및/또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점(switching point)이라 한다. 전환 시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프-프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
표 2는 스페셜 서브프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000002
도 1의 예시에 따른 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
MIMO (Multi-Input Multi-Output)
MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신(Tx) 안테나와 다중 수신(Rx) 안테나를 사용한다. 다시 말해서, MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다중 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 'MIMO'를 '다중 입출력 안테나'라 칭하기로 한다.
더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지(total message)를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며, 여러 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨다. 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송률을 요구하므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 따라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.
한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테나(MIMO) 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있다.
도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 송신 안테나의 수를 N_T개로, 수신 안테나의 수를 N_R개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 전송 레이트(transfer rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트(R_o)에 다음과 같은 레이트 증가율(R_i)이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000001
즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.
이와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.
각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트렐리스(Trelis) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수(N_T)와 수신 안테나 수(N_R)의 곱(N_T × N_R)에 해당되는 양을 얻을 수 있다.
둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD(maximum likelihood detection) 수신기, ZF(zero-forcing) 수신기, MMSE(minimum mean square error) 수신기, D-BLAST (Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time), V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) 등이 있으며, 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD(singular value decomposition) 방식 등을 사용할 수 있다.
셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD), 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.
상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 N_T개의 송신 안테나와 N_R개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다.
먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 N_T개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 N_T개 이므로, 이를 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000002
한편, 각각의 전송 정보 s_1, s_2, ..., s_N_T에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 P_1, P_2, ..., P_N_T라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000003
또한, 수학식 3의 전송 전력이 조정된 전송 정보를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000004
한편, 수학식 4의 전송 전력이 조정된 정보 벡터는 그 후 가중치 행렬 W가 곱해져 실제 전송되는 N_T개의 전송 신호 x_1, x_2, ..., x_N_T를 구성한다. 여기서, 가중치 행렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보를 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송 신호 x_1, x_2, ..., x_N_T를 벡터 x를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000005
여기서, w_ij는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내며, W는 이를 행렬로 나타낸 것이다. 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)라 부른다.
한편, 상술한 바와 같은 전송 신호(x)는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 벡터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 벡터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.
물론, 공간 멀티플랙싱과 공간 다이버시티를 혼합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플랙싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.
다음으로, 수신신호는 N_R개의 수신 안테나가 있는 경우, 각 안테나의 수신신호 y_1, y_2, ..., y_N_R을 벡터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000006
한편, 다중 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 h_ij로 표시하기로 한다. 여기서, h_ij의 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 벡터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 벡터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 총 N_T개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000007
또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 N_T개의 송신 안테나로부터 N_R개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000008
한편, 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색 잡음(AWGN: Additive White Gaussian Noise)가 더해지게 되므로, N_R개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색 잡음 n_1, n_2, ..., n_N_R을 백터로 표현하면 다음과 같다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000009
상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 잡음의 모델링을 통해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000010
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테나의 수 N_R과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N_T와 같아 지게 된다. 즉, 채널 행렬 H는 N_R×N_T 행렬이 된다.
일반적으로, 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 다음과 같이 제한된다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000011
또한, 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition)를 하였을 때, 랭크는 고유치(eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD(singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값(singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)'는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수'는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
참조 신호( RS : Reference Signal)
무선 통신 시스템에서 데이터는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 신호는 전송 중에 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신하기 위하여, 수신된 신호의 왜곡은 채널 정보를 이용하여 보정되어야 한다. 채널 정보를 검출하기 위하여 송신측과 수신측 모두 알고 있는 신호 전송 방법과 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 검출하는 방법을 주로 이용한다. 상술한 신호를 파일럿 신호 또는 참조 신호(RS: reference signal)라고 한다.
또한 최근 대부분의 이동통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피, 다중송신안테나와 다중수신안테나를 채택해 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 사용한다. 다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 신호를 정확하게 수신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되어야 한다. 따라서 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가져야 한다.
이동 통신 시스템에서 RS는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 상태 정보 획득을 위한 목적의 RS와 데이터 복조를 위해 사용되는 RS가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 상태 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 UE라도 그 RS를 수신하고 측정할 수 있어야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 무선 자원 무선 자원 관리(RRM: Radio Resource Management) 측정 등을 위해서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 RS로서, UE는 해당 RS를 수신함으로써 채널 추정을 할 수 있고, 따라서 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 RS는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
하향 참조 신호는 셀 내 모든 단말이 공유하는 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 등의 측정 등을 위한 하나의 공통 참조 신호(CRS: common RS)와 특정 단말만을 위하여 데이터 복조를 위해 사용되는 전용 참조 신호(dedicated RS)가 있다. 이와 같은 참조 신호들을 이용하여 복조(demodulation)와 채널 측정(channel measurement)을 위한 정보를 제공할 수 있다. 즉, DRS는 데이터 복조용으로만 사용되며 CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 다 사용된다.
수신 측(즉, 단말)은 CRS로부터 채널 상태를 측정하고, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및/또는 RI(Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신 측(즉, 기지국)으로 피드백한다. CRS는 셀 특정 기준신호(cell-specific RS)라고도 한다. 반면, 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)의 피드백과 관련된 참조 신호를 CSI-RS라고 정의할 수 있다.
DRS는 PDSCH 상의 데이터 복조가 필요한 경우 자원 요소들을 통해 전송될 수 있다. 단말은 상위 계층을 통하여 DRS의 존재 여부를 수신할 수 있으며, 상응하는 PDSCH가 매핑되었을 때만 유효하다. DRS를 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS) 또는 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation RS)라고 할 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 7을 참조하면, 참조 신호가 매핑되는 단위로 하향링크 자원 블록 쌍은 시간 영역에서 하나의 서브 프레임 × 주파수 영역에서 12개의 부 반송파로 나타낼 수 있다. 즉, 시간 축(x축) 상에서 하나의 자원 블록 쌍은 일반 순환 전치(normal CP: normal Cyclic Prefix) 인 경우 14개의 OFDM 심볼의 길이를 가지고(도 7(a)의 경우), 확장 순환 전치(extended CP: extended Cyclic Prefix)인 경우 12개의 OFDM 심볼의 길이를 가진다(도 7(b)의 경우). 자원 블록 격자에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 기재된 자원 요소들(REs)은 각각 안테나 포트 인덱스 '0', '1', '2' 및 '3'의 CRS의 위치를 의미하며, 'D'로 기재된 자원 요소들은 DRS의 위치를 의미한다.
이하 CRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, CRS는 물리적 안테나의 채널을 추정하기 위해 사용되고, 셀 내에 위치한 모든 단말에 공통적으로 수신될 수 있는 참조 신호로써 전체 주파수 대역에 분포된다. 즉, 이 CRS는 cell-specific한 시그널로, 광대역에 대해서 매 서브 프레임마다 전송된다. 또한, CRS는 채널 품질 정보(CSI) 및 데이터 복조를 위해 이용될 수 있다.
CRS는 전송 측(기지국)에서의 안테나 배열에 따라 다양한 포맷으로 정의된다. 3GPP LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)에서는 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 RS가 전송된다. 하향링크 신호 송신 측은 단일의 송신 안테나, 2개의 송신 안테나 및 4개의 송신 안테나와 같이 3 종류의 안테나 배열을 가진다. 예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 두 개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 네 개인 경우 0~3 번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다. 기지국의 송신 안테나가 4개일 경우 한 RB 에서의 CRS 패턴은 도 7과 같다.
기지국이 단일의 송신 안테나를 사용하는 경우, 단일 안테나 포트를 위한 참조 신호가 배열된다.
기지국이 2개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 2개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 시분할 다중화(TDM: Time Division Multiplexing) 및/또는 주파수 분할 다중화(FDM Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하여 배열된다. 즉, 2개의 안테나 포트를 위한 참조 신호는 각각이 구별되기 위해 서로 다른 시간 자원 및/또는 서로 다른 주파수 자원이 할당된다.
게다가, 기지국이 4개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 4개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 TDM 및/또는 FDM 방식을 이용하여 배열된다. 하향링크 신호의 수신 측(단말)에 의하여 측정된 채널 정보는 단일의 송신 안테나 전송, 송신 다이버시티, 폐쇄 루프 공간 다중화(closed-loop spatial multiplexing), 개방 루프 공간 다중화(open-loop spatial multiplexing) 또는 다중 사용자-다중 입출력 안테나(Multi-User MIMO)와 같은 전송 방식을 이용하여 전송된 데이터를 복조하기 위하여 사용될 수 있다.
다중 입출력 안테나가 지원되는 경우 참조 신호가 특정의 안테나 포트로부터 전송될 때, 상기 참조 신호는 참조 신호의 패턴에 따라 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되며, 다른 안테나 포트를 위해 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되지 않는다. 즉, 서로 다른 안테나 사이의 참조 신호는 서로 겹치지 않는다.
이하 DRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, DRS는 데이터를 복조하기 위하여 사용된다. 다중 입출력 안테나 전송에서 특정의 단말을 위해 사용되는 선행 부호화(precoding) 가중치는 단말이 참조 신호를 수신하였을 때 각 송신 안테나에서 전송된 전송 채널과 결합되어 상응하는 채널을 추정하기 위하여 변경 없이 사용된다.
3GPP LTE 시스템(예를 들어, 릴리즈-8)은 최대로 4개의 전송 안테나를 지원하고, 랭크 1 빔포밍(beamforming)을 위한 DRS가 정의된다. 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS는 또한 안테나 포트 인덱스 5 를 위한 참조 신호를 나타낸다.
LTE 시스템의 진화 발전된 형태의 LTE-A 시스템에서 기지국의 하향 링크로 최대 8개의 송신 안테나를 지원할 수 있도록 디자인되어야 한다. 따라서 최대 8개 송신 안테나에 대한 RS 역시 지원되어야 한다. LTE 시스템에서 하향 링크 RS는 최대 4개의 안테나 포트에 대한 RS만 정의되어 있으므로, LTE-A 시스템에서 기지국이 4개 이상 최대 8개의 하향 링크 송신 안테나를 가질 경우 이들 안테나 포트에 대한 RS가 추가적으로 정의되고 디자인되어야 한다. 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 RS는 위에서 설명한 채널 측정을 위한 RS와 데이터 복조를 위한 RS 두 가지가 모두 디자인되어야 한다.
LTE-A 시스템을 디자인 함에 있어서 중요한 고려 사항 중 하나는 하위 호환성(backward compatibility), 즉 LTE 단말이 LTE-A 시스템에서도 아무 무리 없이 잘 동작해야 하고, 시스템 또한 이를 지원해야 한다는 것이다. RS 전송 관점에서 보았을 때, LTE에서 정의되어 있는 CRS가 전 대역으로 매 서브 프레임마다 전송되는 시간-주파수 영역에서 추가적으로 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 RS가 추가적으로 정의되어야 한다. LTE-A 시스템에서 기존 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 송신 안테나에 대한 RS 패턴을 매 서브 프레임마다 전 대역에 추가하게 되면 RS 오버헤드가 지나치게 커지게 된다.
따라서 LTE-A 시스템에서 새로이 디자인되는 RS는 크게 두 가지 분류로 나누게 되는데, MCS, PMI 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 RS (CSI-RS: Channel State Information-RS, Channel State Indication-RS 등)와 8개의 전송 안테나로 전송되는 데이터 복조를 위한 RS(DM-RS: Data Demodulation-RS)이다.
채널 측정 목적의 CSI-RS는 기존의 CRS가 채널 측정, 핸드 오버 등의 측정 등의 목적과 동시에 데이터 복조를 위해 사용되는 것과 달리 채널 측정 위주의 목적을 위해서 디자인되는 특징이 있다. 물론 이 또한 핸드 오버 등의 측정 등의 목적으로도 사용될 수도 있다. CSI-RS가 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 전송되므로 CRS와 달리 매 서브 프레임마다 전송되지 않아도 된다. CSI-RS의 오버헤드를 줄이기 위하여 CSI-RS는 시간 축 상에서 간헐적으로 전송된다.
데이터 복조를 위해서 해당 시간-주파수 영역에서 스케줄링 된 UE에게 전용적(dedicated)으로 DM-RS가 전송된다. 즉, 특정 UE의 DM-RS는 해당 UE가 스케줄링 된 영역, 즉 데이터를 수신 받는 시간-주파수 영역에만 전송되는 것이다.
LTE-A 시스템에서 기지국의 하향 링크로 최대 8개의 송신 안테나를 지원한다. LTE-A 시스템에서 기존 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 송신 안테나에 대한 RS를 매 서브 프레임마다 전 대역에 전송하게 되면 RS 오버헤드가 지나치게 커지게 된다. 따라서 LTE-A 시스템에서는 MCS, PMI 등의 선택을 위한 CSI 측정 목적의 CSI-RS와 데이터 복조를 위한 DM-RS로 분리되어 두 개의 RS가 추가되었다. CSI-RS는 RRM 측정 등의 목적으로도 사용될 수는 있지만 CSI 획득의 주목적을 위해서 디자인되었다. CSI-RS는 데이터 복조에 사용되지 않으므로 매 서브 프레임마다 전송될 필요는 없다. 그러므로 CSI-RS의 오버헤드를 줄이기 위하여 시간 축 상에서 간헐적으로 전송하도록 한다. 즉, CSI-RS는 한 서브 프레임의 정수 배의 주기를 가지고 주기적으로 전송되거나 특정 전송 패턴으로 전송될 수 있다. 이 때 CSI-RS가 전송되는 주기나 패턴은 eNB가 설정할 수 있다.
데이터 복조를 위해서는 해당 시간-주파수 영역에서 스케줄링 된 UE에게 dedicated하게 DM-RS가 전송된다. 즉, 특정 UE의 DM-RS는 해당 UE가 스케줄링 된 영역, 즉 데이터를 수신 받는 시간-주파수 영역에만 전송된다.
CSI-RS를 측정하기 위해서 UE는 반드시 자신이 속한 셀의 각각의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS의 전송 서브 프레임 인덱스, 전송 서브 프레임 내에서 CSI-RS 자원 요소(RE) 시간-주파수 위치, 그리고 CSI-RS 시퀀스 등에 대한 정보를 알고 있어야 한다.
LTE-A 시스템에 eNB는 CSI-RS를 최대 8개의 안테나 포트에 대해서 각각 전송해야 한다. 서로 다른 안테나 포트의 CSI-RS 전송을 위해 사용되는 자원은 서로 직교(orthogonal)해야 한다. 한 eNB가 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송할 때 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 다른 RE에 맵핑함으로써 FDM/TDM방식으로 이들 자원을 orthogonal하게 할당할 수 있다. 또는 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 orthogonal한 코드에 맵핑시키는 CDM방식으로 전송할 수 있다.
CSI-RS에 관한 정보를 eNB가 자기 셀 UE에게 알려줄 때, 먼저 각 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑되는 시간-주파수에 대한 정보를 알려줘야 한다. 구체적으로, CSI-RS가 전송되는 서브 프레임 번호들, 또는 CSI-RS가 전송되는 주기, CSI-RS가 전송되는 서브 프레임 오프셋이며, 특정 안테나의 CSI-RS RE가 전송되는 OFDM 심볼 번호, 주파수 간격(spacing), 주파수 축에서의 RE의 오프셋 또는 쉬프트 값 등이 있다.
CSI-RS는 1개, 2개, 4개 또는 8개의 안테나 포트를 통해 전송된다. 이때, 사용되는 안테나 포트는 각각 p=15, p=15,16, p=15,...,18, p=15,...,22이다. CSI-RS는 서브캐리어 간격 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다.
CSI-RS 전송을 위해 설정된 서브프레임 내에서, CSI-RS 시퀀스는 아래 수학식 12와 같이 각 안테나 포트(p) 상의 참조 심볼(reference symbol)로서 이용되는 복소 변조 심볼(complex-valued modulation symbol) a_k,l^(p)에 매핑된다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000012
상기 수학식 12에서, (k',l')(여기서, k'는 자원 블록 내 부반송파 인덱스이고, l'는 슬롯 내 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다.) 및 n_s의 조건은 아래 표 3 또는 표 4와 같은 CSI-RS 설정(configuration)에 따라 결정된다.
표 3는 일반 CP에서 CSI-RS 구성으로부터 (k',l')의 매핑을 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000003
표 4는 확장 CP에서 CSI-RS 구성으로부터 (k',l')의 매핑을 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000004
표 3 및 표 4를 참조하면, CSI-RS의 전송에 있어서, 이종 네트워크(HetNet: heterogeneous network) 환경을 포함하여 멀티 셀 환경에서 셀간 간섭(ICI: inter-cell interference)을 줄이기 위하여 최대 32개(일반 CP 경우) 또는 최대 28개(확장 CP 경우)의 서로 다른 구성(configuration)이 정의된다.
CSI-RS 구성은 셀 내의 안테나 포트의 개수 및 CP에 따라 서로 다르며, 인접한 셀은 최대한 서로 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, CSI-RS 구성은 프레임 구조에 따라 FDD 프레임과 TDD 프레임에 모두 적용하는 경우와 TDD 프레임에만 적용하는 경우로 나눠질 수 있다.
표 3 및 표 4를 기반으로 CSI-RS 구성에 따라 (k',l') 및 n_s가 정해지고, 각 CSI-RS 안테나 포트에 따라 CSI-RS 전송에 이용하는 시간-주파수 자원이 결정된다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 참조 신호가 매핑되는 자원을 예시하는 도면이다.
도 8(a)는 1개 또는 2개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의한 CSI-RS 전송에 사용 가능한 20가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이고, 도 8(b)는 4개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의해 사용 가능한 10가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이며, 도 8(c)는 8개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의해 CSI-RS 전송에 사용 가능한 5가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이다.
이와 같이, 각 CSI-RS 구성에 따라 CSI-RS가 전송되는 무선 자원(즉, RE 쌍)이 결정된다.
특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 1개 혹은 2개의 안테나 포트가 설정되면, 도 8(a)에 도시된 20가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI-RS가 전송된다.
마찬가지로, 특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 4개의 안테나 포트가 설정되면, 도 8(b)에 도시된 10가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI-RS가 전송된다. 또한, 특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 8개의 안테나 포트가 설정되면, 도 8(c)에 도시된 5가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI-RS가 전송된다.
2개의 안테나 포트 별(즉, {15,16}, {17,18}, {19,20}, {21,22})로 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS는 동일한 무선 자원에 CDM되어 전송된다. 안테나 포트 15 및 16를 예를 들면, 안테나 포트 15 및 16에 대한 각각의 CSI-RS 복소 심볼은 동일하나, 서로 다른 직교 코드(예를 들어, 왈시 코드(walsh code)가 곱해져서 동일한 무선 자원에 매핑된다. 안테나 포트 15에 대한 CSI-RS의 복소 심볼에는 [1, 1]이 곱해지고, 안테나 포트 16에 대한 CSI-RS의 복소 심볼에는 [1 -1]이 곱해져서 동일한 무선 자원에 매핑된다. 이는 안테나 포트 {17,18}, {19,20}, {21,22}도 마찬가지이다.
UE는 전송된 심볼에 곱해진 코드를 곱하여 특정 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 검출할 수 있다. 즉, 안테나 포트 15에 대한 CSI-RS를 검출하기 위해서 곱해진 코드 [1 1]을 곱하고, 안테나 포트 16에 대한 CSI-RS를 검출하기 위해서 곱해진 코드 [1 -1]을 곱한다.
도 8(a) 내지 (c)를 참조하면, 동일한 CSI-RS 구성 인덱스에 해당하게 되면, 안테나 포트 수가 많은 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원은 CSI-RS 안테나 포트 수가 적은 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원을 포함한다. 예를 들어, CSI-RS 구성 0의 경우, 8개 안테나 포트 수에 대한 무선 자원은 4개 안테나 포트 수에 대한 무선 자원과 1 또는 2개의 안테나 포트 수에 대한 무선 자원을 모두 포함한다.
하나의 셀에서 복수의 CSI-RS 구성이 사용될 수 있다. 넌-제로 전력(NZP: non-zero power) CSI-RS는 0개 또는 1개 CSI-RS 구성만이 이용되고, 제로 전력(ZP: zero power) CSI-RS는 0개 또는 여러 개의 CSI-RS 구성이 이용될 수 있다.
상위 계층에 의해 설정되는 16 비트의 비트맵인 ZP CSI-RS(ZeroPowerCSI-RS)에서 1로 설정된 각 비트 별로, UE는 위의 표 3 및 표 4의 4개의 CSI-RS 열(column)에 해당하는 RE들에서(상위 계층에 의해 설정된 NZP CSI-RS를 가정하는 RE와 중복되는 경우를 제외) 제로 전송 전력을 가정한다. 최상위 비트(MSB: Most Significant Bit)는 가장 낮은 CSI-RS 구성 인덱스에 해당하고, 비트맵 내에서 그 다음의 비트는 순서대로 다음의 CSI-RS 구성 인덱스에 해당한다.
CSI-RS는 위의 표 3 및 표 4에서 (n_s mod 2)의 조건을 만족하는 하향링크 슬롯 및 CSI-RS 서브프레임 구성을 만족하는 서브프레임에서만 전송된다.
프레임 구조 타입 2(TDD)의 경우, 스페셜 서브프레임, 동기 신호(SS), PBCH 또는 SIB 1(SystemInformationBlockType1) 메시지 전송과 충돌되는 서브프레임 또는 페이징 메시지 전송을 위해 설정된 서브프레임에서 CSI-RS는 전송되지 않는다.
또한, 안테나 포트 세트 S(S={15}, S={15,16}, S={17,18}, S={19,20} 또는 S={21,22}) 내 속하는 어떠한 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 전송되는 RE는 PDSCH 또는 다른 안테나 포트의 CSI-RS 전송에 사용되지 않는다.
CSI-RS 전송에 사용되는 시간-주파수 자원들은 데이터 전송에 사용될 수 없으므로, CSI-RS 오버헤드가 증가할수록 데이터 처리량(throughput)이 감소하게 된다. 이를 고려하여 CSI-RS는 매 서브프레임마다 전송되도록 구성되지 않고, 다수의 서브프레임에 해당하는 소정의 전송 주기마다 전송되도록 구성된다. 이 경우, 매 서브프레임마다 CSI-RS가 전송되는 경우에 비하여 CSI-RS 전송 오버헤드가 많이 낮아질 수 있다.
CSI-RS 전송을 위한 서브프레임 주기(이하, 'CSI 전송 주기'로 지칭함)(T_CSI-RS) 및 서브프레임 오프셋(Δ_CSI-RS)은 아래 표 5과 같다.
표 5은 CSI-RS 서브프레임 구성을 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000005
표 5을 참조하면, CSI-RS 서브프레임 구성(I_CSI-RS)에 따라 CSI-RS 전송 주기(T_CSI-RS) 및 서브프레임 오프셋(Δ_CSI-RS)이 결정된다.
표 5의 CSI-RS 서브프레임 구성은 앞서 'SubframeConfig' 필드 및 'zeroTxPowerSubframeConfig' 필드 중 어느 하나로 설정될 수 있다. CSI-RS 서브프레임 구성은 NZP CSI-RS 및 ZP CSI-RS에 대하여 개별적으로(separately) 설정될 수 있다.
CSI-RS를 포함하는 서브프레임은 아래 수학식 13을 만족한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000013
수학식 13에서 T_CSI-RS는 CSI-RS 전송 주기, Δ_CSI-RS는 서브프레임 오프셋 값, n_f는 시스템 프레임 넘버, n_s는 슬롯 넘버를 의미한다.
서빙 셀에 대해 전송 모드 9(transmission mode 9)가 설정된 UE의 경우, UE는 하나의 CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다. 서빙 셀에 대해 전송 모드 10(transmission mode 10)이 설정된 UE의 경우, UE는 하나 또는 그 이상의 CSI-RS 자원 구성(들)이 설정될 수 있다.
현재 LTE 표준에서 CSI-RS 구성은 안테나 포트 개수(antennaPortsCount), 서브프레임 구성(subframeConfig), 자원 구성(resourceConfig) 등으로 구성되어 있어, CSI-RS가 몇 개의 안테나 포트에서 전송되는지, CSI-RS가 전송될 서브프레임의 주기 및 오프셋이 어떻게 되는지, 그리고 해당 서브프레임에서 어떤 RE 위치(즉, 주파수와 OFDM 심볼 인덱스)에서 전송되는지 알려준다.
구체적으로 각 CSI-RS (자원) 구성을 위한 아래와 같이 파라미터가 상위 계층 시그널링을 통해 설정된다.
- 전송 모드 10이 설정된 경우, CSI-RS 자원 구성 식별자
- CSI-RS 포트 개수(antennaPortsCount): CSI-RS 전송을 위해 사용되는 안테나 포트의 개수를 나타내는 파라미터(예를 들어, 1 CSI-RS 포트, 2 CSI-RS 포트, 4 CSI-RS 포트, 8 CSI-RS 포트)
- CSI-RS 구성(resourceConfig) (표 3 및 표 4 참조): CSI-RS 할당 자원 위치에 관한 파라미터
- CSI-RS 서브프레임 구성(subframeConfig, 즉 I_CSI-RS) (표 5 참조): CSI-RS가 전송될 서브프레임 주기 및/또는 오프셋에 관한 파라미터
- 전송 모드 9가 설정된 경우, CSI 피드백을 위한 전송 파워(P_C): 피드백을 위한 참조 PDSCH 전송 파워에 대한 UE의 가정과 관련하여, UE가 CSI 피드백을 도출하고 1 dB 단계 크기로 [-8, 15] dB 범위 내에서 값을 취할 때, P_C는 PDSCH RE 당 에너지(EPRE: Energy Per Resource Element)와 CSI-RS EPRE의 비율로 가정된다.
- 전송 모드 10이 설정된 경우, 각 CSI 프로세스에 대하여 CSI 피드백을 위한 전송 파워(P_C). CSI 프로세스에 대하여 CSI 서브프레임 세트들 C_CSI,0 및 C_CSI,1가 상위 계층에 의해 설정되면, P_C는 CSI 프로세스의 각 CSI 서브프레임 세트 별로 설정된다.
- 임의 랜덤(pseudo-rnadom) 시퀀스 발생기 파라미터(n_ID)
- 전송 모드 10이 설정된 경우, QCL(QuasiCo-Located) 타입 B UE 가정을 위한 QCL 스크램블링 식별자(qcl-ScramblingIdentity-r11), CRS 포트 카운트(crs-PortsCount-r11), MBSFN 서브프레임 설정 리스트(mbsfn-SubframeConfigList-r11) 파라미터를 포함하는 상위 계층 파라미터('qcl-CRS-Info-r11')
UE가 도출한 CSI 피드백 값이 [-8, 15] dB 범위 내의 값을 가질 때, P_C는 CSI-RS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율로 가정된다. 여기서, PDSCH EPRE는 CRS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율이 ρ_A인 심볼에 해당한다.
서빙 셀의 동일한 서브프레임에서 CSI-RS와 PMCH이 함께 설정되지 않는다.
프레임 구조 타입 2에서 4개의 CRS 안테나 포트가 설정된 경우, UE는 일반 CP의 경우 [20-31] 세트(표 3 참조) 또는 확장 CP의 경우 [16-27] 세트(표 4 참조)에 속하는 CSI-RS 구성 인덱스가 설정되지 않는다.
UE는 CSI-RS 자원 구성의 CSI-RS 안테나 포트가 지연 확산(delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 도플러 쉬프트(Doppler shift), 평균 이득(average gain) 및 평균 지연(average delay)에 대하여 QCL 관계를 가진다고 가정할 수 있다.
전송 모드 10 그리고 QCL 타입 B가 설정된 UE는 CSI-RS 자원 구성에 해당하는 안테나 포트 0-3과 CSI-RS 자원 구성에 해당하는 안테나 포트 15-22가 도플러 확산(Doppler spread), 도플러 쉬프트(Doppler shift)에 대하여 QCL 관계라고 가정할 수 있다.
전송 모드 1-9가 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 UE는 하나의 ZP CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다. 전송 모드 10이 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 UE는 하나 또는 그 이상의 ZP CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다.
상위 계층 시그널링을 통해 ZP CSI-RS 자원 구성을 위한 아래와 같은 파라미터가 설정될 수 있다.
- ZP CSI-RS 구성 리스트(zeroTxPowerResourceConfigList) (표 3 및 표 4 참조): 제로-파워 CSI-RS 구성에 관한 파라미터
- ZP CSI-RS 서브프레임 구성(eroTxPowerSubframeConfig, 즉 I_CSI-RS) (표 5 참조): 제로-파워 CSI-RS가 전송되는 서브프레임 주기 및/또는 오프셋에 관한 파라미터
서빙 셀의 동일한 서브프레임에서 ZP CSI-RS와 PMCH가 동시에 설정되지 않는다.
전송 모드 10이 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 하나 또는 그 이상의 CSI-IM(Channel-State Information - Interference Measurement) 자원 구성이 설정될 수 있다.
상위 계층 시그널링을 통해 각 CSI-IM 자원 구성을 위한 아래와 같은 파라미터가 설정될 수 있다.
- ZP CSI-RS 구성 (표 3 및 표 4 참조)
- ZP CSI RS 서브프레임 구성(I_CSI-RS) (표 5 참조)
CSI-IM 자원 구성은 설정된 ZP CSI-RS 자원 구성 중 어느 하나와 동일하다.
서빙 셀의 동일한 서브프레임 내 CSI-IM 자원과 PMCH가 동시에 설정되지 않는다.
매시브 MIMO (Massive MIMO )
다수의 안테나를 가지는 MIMO 시스템을 매시브 MIMO(Massive MIMO) 시스템으로 지칭할 수 있으며, 스펙트럼 효율(spectral efficiency), 에너지 효율(energy efficiency), 프로세싱 복잡도(processing complexity)를 향상 시키기 위한 수단으로써 주목 받고 있다.
최근 3GPP에서는 미래의 이동 통신 시스템의 스펙트럼 효율성에 대한 요구사항을 만족시키기 위하여 매시브 MIMO 시스템에 대한 논의가 시작되었다. 매시브 MIMO는 전-차원 MIMO(FD-MIMO: Full-Dimension MIMO)로도 지칭된다.
LTE 릴리즈(Rel: release)-12 이후의 무선 통신 시스템에서는 능동 안테나 시스템(AAS: Active Antenna System)의 도입이 고려되고 있다.
신호의 위상 및 크기를 조정할 수 있는 증폭기와 안테나가 분리되어 있는 기존의 수동 안테나 시스템과 달리, AAS는 각각의 안테나가 증폭기와 같은 능동 소자를 포함하도록 구성된 시스템을 의미한다.
AAS는 능동 안테나 사용에 따라 증폭기와 안테나를 연결하기 위한 별도의 케이블, 커넥터, 기타 하드웨어 등이 필요하지 않고, 따라서 에너지 및 운용 비용 측면에서 효율성이 높은 특징을 갖는다. 특히, AAS는 각 안테나 별 전자식 빔 제어(electronic beam control) 방식을 지원하기 때문에 빔 방향 및 빔 폭을 고려한 정교한 빔 패턴 형성 또는 3차원 빔 패턴을 형성하는 등의 진보된 MIMO 기술을 가능하게 한다.
AAS 등의 진보된 안테나 시스템의 도입으로 다수의 입출력 안테나와 다차원 안테나 구조를 갖는 대규모 MIMO 구조 또한 고려되고 있다. 일례로, 기존의 일자 형 안테나 배열과 달리 2차원(2D: 2-Dimension) 안테나 배열을 형성할 경우, AAS의 능동 안테나에 의해 3차원 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서, 64개의 안테나 요소(antenna elements)를 가지는 2차원 능동 안테나 시스템을 예시한다.
도 9에서는 일반적인 2차원(2D: 2 Dimension) 안테나 배열을 예시하고 있으며, 도 9와 같이 N_t=N_v·N_h개의 안테나가 정방형의 모양을 갖는 경우를 고려할 수 있다. 여기서, N_h는 수평 방향으로 안테나 열의 개수를 N_v는 수직 방향으로 안테나 행의 개수를 나타낸다.
이러한 2D 구조의 안테나 배열을 이용하면, 3차원 공간에서 전송 빔을 제어할 수 있도록 무선 파장(radio wave)이 수직 방향(고도(elevation)) 및 수평 방향(방위각(azimuth))으로 모두 제어될 수 있다. 이러한 타입의 파장 제어 메커니즘을 3차원 빔포밍으로 지칭할 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 기지국 또는 단말이 AAS 기반의 3D(3-Dimension) 빔 형성이 가능한 다수의 송/수신 안테나를 갖고 있는 시스템을 예시한다.
도 10은 앞서 설명한 예를 도식화한 것으로서, 2차원 안테나 배열(즉, 2D-AAS)를 이용한 3D MIMO 시스템을 예시한다.
송신 안테나 관점에서 상기 3차원 빔 패턴을 활용할 경우, 빔의 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로의 준-정적 또는 동적인 빔 형성을 수행할 수 있으며 일례로 수직 방향의 섹터 형성 등의 응용을 고려할 수 있다.
또한, 수신 안테나 관점에서는 대규모 수신 안테나를 활용하여 수신 빔을 형성할 때, 안테나 배열 이득(antenna array gain)에 따른 신호 전력 상승 효과를 기대할 수 있다. 따라서, 상향링크의 경우, 기지국이 다수의 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으며, 이때 단말은 간섭 영향을 줄이기 위해 대규모 수신 안테나의 이득을 고려하여 자신의 송신 전력을 매우 낮게 설정할 수 있는 장점이 있다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 교차 편파(cross polarization)를 가지는 2차원 안테나 시스템을 예시한다.
편파(Polarization)를 고려한 2D 평면 배열 안테나(planar antenna array) 모델의 경우, 도 11과 같이 도식화할 수 있다.
수동적 안테나(passive antenna)에 따른 기존의 MIMO 시스템과 달리, 능동 안테나에 기반한 시스템은 각 안테나 요소에 부착된(또는 포함된) 능동 소자(예를 들어, 증폭기)에 가중치를 적용함으로써 안테나 요소의 이득(gain)을 동적으로 조절할 수 있다. 방사 패턴(radiation pattern)은 안테나 요소의 개수, 안테나 간격(spacing) 등과 같은 안테나 배치(arrangement)에 의존하므로, 안테나 시스템은 안테나 요소 레벨에서 모델링될 수 있다.
도 11의 예시와 같은 안테나 배열 모델을 (M, N, P)로 나타낼 수 있으며, 이는 안테나 배열 구조를 특징 짓는 파라미터에 해당된다.
M은 각 열(즉, 수직 방향에서)에서 같은 편파(polarization)를 가지고 있는 안테나 요소(antenna element)의 개수(즉, 각 열에서 +45°경사(slant)를 가지고 있는 안테나 요소의 개수 또는 각 열에서 -45°경사(slant)를 가지고 있는 안테나 요소의 개수)를 나타낸다.
N은 수평 방향의 열의 개수(즉, 수평 방향에서 안테나 요소의 개수)를 나타낸다.
P는 편파(polarization)의 차원(dimension)의 개수를 나타낸다. 도 11의 경우와 같이 교차 편파(cross polarization)의 경우 P=2이나, 동일 편파(co-polarization)의 경우 P=1이다.
안테나 포트(antenna port)는 물리적 안테나 요소(physical antenna element)로 매핑될 수 있다. 안테나 포트(antenna port)는 해당 안테나 포트와 관련된 참조 신호에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, LTE 시스템에서 안테나 포트 0는 CRS(Cell-specific Reference Signal)와 관련되고, 안테나 포트 6는 PRS(Positioning Reference Signal)와 관련될 수 있다.
일례로, 안테나 포트와 물리적 안테나 요소 간은 일대일 매핑될 수 있다. 단일의 교차 편파(cross polarization) 안테나 요소가 하향링크 MIMO 또는 하향링크 전송 다이버시티를 위해 사용되는 경우 등이 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0는 하나의 물리적 안테나 요소에 매핑되는 반면, 안테나 포트 1은 다른 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있다. 이 경우, 단말 입장에서는, 2개의 하향링크 전송이 존재한다. 하나는 안테나 포트 0을 위한 참조 신호와 관련되고, 또 다른 하나는 안테나 포트 1을 위한 참조 신호와 관련된다.
다른 일례로, 단일의 안테나 포트는 다중의 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있다. 빔포밍(beamforming)을 위해 사용되는 경우 등이 이에 해당될 수 있다. 빔포밍은 다중의 물리적 안테나 요소를 이용함으로써, 하향링크 전송이 특정 단말에게 향하도록 할 수 있다. 일반적으로 다중의 교차 편파(cross polarization) 안테나 요소의 다중의 열(column)로 구성되는 안테나 배열(antenna array)를 사용하여 이를 달성할 수 있다. 이 경우, 단말 입장에서는, 단일의 안테나 포트로부터 발생된 단일의 하향링크 전송이 존재한다. 하나는 안테나 포트 0을 위한 CRS와 관련되고, 또 다른 하나는 안테나 포트 1을 위한 CRS와 관련된다.
즉, 안테나 포트는 기지국에서 물리적 안테나 요소로부터 전송된 실제 하향링크 전송이 아닌 단말 입장에서의 하향링크 전송을 나타낸다.
다른 일례로, 다수의 안테나 포트가 하향링크 전송을 위해 사용되나, 각 안테나 포트는 다중의 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있다. 이 경우는 안테나 배열이 하향링크 MIMO 또는 하향링크 다이버시티를 위해 사용되는 경우 등이 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0 및 1은 각각 다중의 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있다. 이 경우, 단말 입장에서는, 2개의 하향링크 전송이 존재한다. 하나는 안테나 포트 0을 위한 참조 신호와 관련되고, 또 다른 하나는 안테나 포트 1을 위한 참조 신호와 관련된다.
FD-MIMO 에서는, 데이터 스트림의 MIMO 프리코딩은 안테나 포트 가상화, 트랜스시버 유닛(또는 송수신 유닛)(TXRU: transceiver unit) 가상화, 안테나 요소 패턴을 거칠 수 있다.
안테나 포트 가상화는 안테나 포트 상의 스트림이 TXRU 상에서 프리코딩된다. TXRU 가상화는 TXRU 신호가 안테나 요소 상에서 프리코딩된다. 안테나 요소 패턴은 안테나 요소로부터 방사되는 신호는 방향성의 이득 패턴(directional gain pattern)을 가질 수 있다.
기존의 송수신기(transceiver) 모델링에서는, 안테나 포트와 TXRU 간의 정적인 일대일 매핑이 가정되고, TXRU 가상화 효과는 TXRU 가상화 및 안테나 요소 패턴의 효과 모두를 포함하는 정적인 (TXRU) 안테나 패턴으로 합쳐진다.
안테나 포트 가상화는 주파수-선택적인 방법으로 수행될 수 있다. LTE에서 안테나 포트는 참조 신호(또는 파일럿)와 함께 정의된다. 예를 들어, 안테나 포트 상에서 프리코딩된 데이터 전송을 위해, DMRS가 데이터 신호와 동일한 대역폭에서 전송되고, DMRS와 데이터 모두 동일한 프리코더(또는 동일한 TXRU 가상화 프리코딩)로 프리코딩된다. CSI 측정을 위해 CSI-RS는 다중의 안테나 포트를 통해 전송된다. CSI-RS 전송에 있어서, 단말에서 데이터 프리코딩 벡터를 위한 TXRU 가상화 프리코딩 행렬을 추정할 수 있도록 CSI-RS 포트와 TXRU 간의 매핑을 특징짓는 프리코더는 고유한 행렬로 설계될 수 있다.
TXRU 가상화 방법은 1차원 TXRU 가상화(1D TXRU virtualization)와 2차원 TXRU 가상화(2D TXRU virtualization)이 논의되며, 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 트랜스시버 유닛 모델을 예시한다.
1D TXRU 가상화에 있어서, M_TXRU 개의 TXRU은 동일한 편파(polarization)을 가지는 단일의 열(column) 안테나 배열로 구성되는 M개의 안테나 요소와 관련된다.
2D TXRU 가상화에 있어서, 앞서 도 11의 안테나 배열 모델 구성 (M, N, P)에 상응하는 TXRU 모델 구성은 (M_TXRU, N, P)로 나타낼 수 있다. 여기서, M_TXRU는 2D 같은 열, 같은 편파(polarization)에 존재하는 TXRU의 개수를 의미하며, M_TXRU ≤ M을 항상 만족한다. 즉, TXRU의 총 개수는 M_TXRU×N×P와 같다.
TXRU 가상화 모델은 안테나 요소와 TXRU와의 상관 관계에 따라 도 12(a)와 같이 TXRU 가상화(virtualization) 모델 옵션-1: 서브-배열 분할 모델(sub-array partition model)과 도 12(b)와 같이 TXRU 가상화 모델 옵션-2: 전역 연결(full-connection) 모델로 구분될 수 있다.
도 12(a)를 참조하면, 서브-배열 분할 모델(sub-array partition model)의 경우, 안테나 요소는 다중의 안테나 요소 그룹으로 분할되고, 각 TXRU는 그룹 중 하나와 연결된다.
도 12(b)를 참조하면, 전역 연결(full-connection) 모델의 경우, 다중의 TXRU의 신호가 결합되어 단일의 안테나 요소(또는 안테나 요소의 배열)에 전달된다.
도 12에서 q는 하나의 열(column) 내 M개의 같은 편파(co-polarized)를 가지는 안테나 요소들의 송신 신호 벡터이다. w는 광대역 TXRU 가상화 가중치 벡터(wideband TXRU virtualization weight vector)이며, W는 광대역 TXRU 가상화 가중치 행렬(wideband TXRU virtualization weight matrix)이다. x는 M_TXRU 개의 TXRU들의 신호 벡터이다.
여기서, 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 일대일(1-to-1) 또는 일대다(1-to-many)일 수 있다.
도 12에서 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑(TXRU-to-element mapping)은 하나의 예시를 보여주는 것일 뿐이고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 하드웨어 관점에서 이 밖에 다양한 형태로 구현될 수 있는 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다.
채널상태정보(CSI: Channel State Information) 피드백
MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단(예를 들어, 단말)이 채널상태정보를 피드백할 수 있도록 송신단(예를 들어, 기지국)은 수신단(예를 들어, 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.
피드백되는 채널상태정보(CSI)는 랭크 지시자(RI), 프리코딩 행렬 인덱스(PMI), 프리코딩 타입 지시자(PTI) 및/또는 채널품질지시자(CQI)를 포함할 수 있다.
RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어(또는 스트림)의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간(long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라(즉, 덜 빈번하게) 피드백될 수 있다. 전송 다이버시티(transmit diversity)의 경우 RI는 1과 같다.
PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비(SINR: Signal-to-Interference plus Noise Ratio) 등의 측정값(metric)을 기준으로 단말이 선호하는(preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합으로서 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법(modulation scheme) 및 코드 레이트(code rate)를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR 을 반영하는 값이 된다.
표 6은 QPSK(Quadrature phase shift keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM and 256QAM에 기반한 CQI 보고를 위한 CQI 인덱스에 대한 설명(interpretation)을 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000006
확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)에서는 MU-MIMO(multi-user MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역(domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 채널 상태정보를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 SU-MIMO(single-user MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 채널상태정보가 피드백되어야 한다.
이와 같이 보다 정확한 CSI를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나(제1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제2 PMI)는, 단기간 및/또는 서브대역(short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합(또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최종 PMI를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2*W1 과 같이 정의될 수 있다.
여기서, W1은 채널의 주파수 및/또는 시간상 평균적인 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W1은 시간 상에서 장기간(long term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 광대역(wideband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 장기간인 동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W1의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, W1를 장기간-광대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 장기간-광대역 PMI)라고 한다.
한편, W2는 W1에 비하여 상대적으로 순간적인(instantaneous) 채널 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W2는 시간 상에서 단기간(short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역(subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W2의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, W2를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 단기간-서브대역 PMI)라고 한다.
채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보(예를 들어, W1 및 W2)로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬(W)을 결정할 수 있도록 하기 위해서, 각각의 속성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성되는 별도의 코드북 (즉, W1에 대한 제 1 코드북 및 W2에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있다. 이와 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북(hierarchical codebook)이라 할 수 있다. 또한, 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을, 계층적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation)이라 할 수 있다.
이러한 코드북을 이용하는 경우에 단일 코드북을 이용하는 경우에 비하여 높은 정확도의 채널 피드백이 가능해진다. 이와 같이 높은 정확도의 채널 피드백을 이용하여 단일-셀 MU-MIMO 및/또는 다중-셀 협력 통신 등을 지원할 수도 있다.
이러한 CSI 보고 방식은 주기적으로 전송되는 주기적 보고(periodic reporting)와 기지국의 요청에 의해서 전송되는 비주기적 보고(aperiodic reporting)로 나눠진다.
비주기적 보고의 경우, 기지국이 단말에게 내려주는 상향링크 스케줄링 그랜트(예를 들어, DCI 포맷 0 또는 4)에 포함된 1 또는 2 비트의 CSI 요청(CSI request) 필드에 의해 각각의 단말에게 설정되며, 각각의 단말은 이 정보를 받으면 자신의 전송 모드를 고려하여 CSI를 PUSCH를 통해서 기지국에 전달할 수 있다.
주기적 보고의 경우, 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)을 통해 CSI 보고 주기와 해당 주기에서의 오프셋(offset) 등이 서브프레임 단위로 각각의 단말에게 시그널링되며, 정해진 주기에 따라 각각의 단말은 전송 모드를 고려한 CSI를 PUCCH를 통해서 기지국에 전달할 수 있다.
단말이 하나 이상의 서빙 셀이 설정된 경우, 단말은 활성화된 서빙 셀에 대해서만 CSI를 전송한다. 단말이 PUSCH 및 PUCCH를 동시에 전송하도록 설정되지 않으면, 단말은 주기적인 CSI 보고를 PUCCH 상에서 전송한다. 비주기적 CQI/PMI 보고에 있어서, RI 보고는 CSI 피드백 타입이 RI 보고를 지원하도록 설정될 때만 전송된다. 주기적 보고와 비주기적 보고가 동일한 서브프레임 내에서 충돌하는 경우에는 단말은 비주기적 보고만이 수행될 수 있다.
먼저, PUSCH를 사용하는 비주기적 CSI 보고(Aperiodic CSI Reporting)에 대하여 살펴본다.
표 7은 PUSCH CSI 보고 모드를 위한 CQI 및 PMI 피드백 타입을 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000007
각 전송 모드(Transmission mode)에서, PUSCH 상에서 아래와 같은 보고 모드가 지원된다.
전송 모드 1: 모드 2-0, 3-0
전송 모드 2: 모드 2-0, 3-0
전송 모드 3: 모드 2-0, 3-0
전송 모드 4: 모드 1-2, 2-2, 3-1, 3-2
전송 모드 5: 모드 3-1
전송 모드 6: 모드 1-2, 2-2, 3-1, 3-2
전송 모드 7: 모드 2-0, 3-0
전송 모드 8: 단말이 PMI/RI를 보고하도록 설정되면, 모드 1-2, 2-2, 3-1; 단말이 PMI/RI를 보고하지 않도록 설정되면, 모드 2-0, 3-0
전송 모드 9: 단말이 PMI/RI를 보고하도록 설정되고 CSI-RS 포트의 수가 1을 초과하면, 모드 1-2, 2-2, 3-1, 3-2; 단말이 PMI/RI를 보고하지 않도록 설정되고 CSI-RS 포트의 수가 1이면, 모드 2-0, 3-0
전송 모드 10: 단말이 PMI/RI를 보고하도록 설정되고, CSI-RS 포트의 수가 1을 초과하면 모드 1-2, 2-2, 3-1, 3-2; 단말이 PMI/RI를 보고하지 않도록 설정되고 CSI-RS 포트의 수가 1이면, 모드 2-0, 3-0
비주기적 CSI 보고 모드는 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)에 의해 설정된다.
RI는 전송 모드 3 및 4, PMI/RI 보고가 설정된 전송 모드 8, 9 및 10에서만 보고된다.
1) 광대역 피드백(Wideband feedback)
- 모드 1-2
각 서브밴드에서 해당 서브밴드에서의 전송만을 가정하고 코드북 서브세트(codebook subset)으로부터 선호하는 프리코딩 행렬(precoding matrix)이 선택된다.
단말은 하나의 광대역 CQI 값을 코드워드(codeword) 별로 보고한다. 여기서 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)에서의 전송과 해당하는 각 서브밴드에서 선택된 프리코딩 행렬을 사용한다고 가정하여 계산된다.
단말은 각 서브밴드 세트(S)에서 선택된 PMI를 보고하거나, 단말은 서브밴드 세트(S)에 대한 W1(즉, 제1 PMI)와 각 서브밴드 세트(S)에 대한 W2(즉, 제2 PMI)를 보고할 수 있다.
보고되는 PMI 및 CQI 값은 보고된 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산된다.
2) 상위 계층 설정(Higher Layer-configured) 서브밴드(subband) 피드백
- 모드 3-0
단말은 서브밴드 세트(S)에서의 전송을 가정하여 계산된 광대역 CQI 값을 보고한다.
단말은 또한 각 서브밴드 세트(S)에 대한 단일의 서브밴드 CQI 값을 보고한다. 서브밴드 CQI 값은 해당 서브밴드에서의 전송만을 가정하고 계산된다.
RI가 1을 초과하더라도 광대역 및 서브밴드 CQI는 모두 첫 번째 코드워드(codeword)에 대한 채널 품질을 나타낸다.
보고되는 CQI 값은 보고된 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산된다.
- 모드 3-1
서브밴드 세트(S)에서 전송을 가정하여 단일의 프리코딩 행렬이 코드북 서브셋에서 선택된다.
단말은 각 서브밴드 세트(S)에서 코드워드(codeword) 별로 단일의 서브밴드 CQI 값을 보고한다. 여기서, 서브밴드 CQI 값은 해당 서브밴드에서의 전송과 모든 서브밴드에서 단일의 프리코딩 행렬을 이용한다고 가정하여 계산된다.
단말은 코드워드(codeword) 별로 광대역 CQI 값을 보고 한다. 여기서, 광대역 CQI 값은 해당 서브밴드에서의 전송과 모든 서브밴드에서 단일의 프리코딩 행렬을 이용한다고 가정하여 계산된다.
단말은 선택된 단일의 PMI를 보고하거나, 선택된 PMI에 해당하는 W1 및 W2를 보고할 수 있다.
보고되는 PMI 및 CQI 값은 보고된 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산된다.
- 모드 3-2
각 서브밴드에 대하여 해당 서브밴드에서의 전송만을 가정하고 선호되는 프리코딩 행렬이 코드북 서브세트로부터 선택된다.
단말은 단일의 광대역 CQI 값을 코드워드(codeword) 별로 보고한다. 여기서, 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)에서의 전송과 각 서브밴드에서 선택된 프리코딩 행렬이 이용된다고 가정하여 계산된다.
단말은 각 서브밴드 세트(S)에 대하여 선택된 단일의 PMI를 보고하거나 모든 서브밴드 세트(S)에 대한 W1와 각 서브밴드 세트(S)에 대한 W2를 보고할 수 있다.
단말은 각 서브밴드 세트(S)에서 코드워드(codeword) 별로 단일의 서브밴드 CQI 값을 보고한다. 여기서, 서브밴드 CQI 값은 단일의 서브밴드에서의 전송과 해당 서브밴드에서 선택된 프리코딩 행렬이 사용되는 것이 반영된다.
보고되는 PMI 및 CQI 값은 보고된 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산된다.
각 코드워드(codeword)에 대한 서브밴드 CQI 값은 2 비트를 사용하여 각각 광대역 CQI와 대비하여 차분적으로 인코딩된다.
즉, 서브밴드 차분 CQI 오프셋 레벨(Subband differential CQI offset level)은 서브밴드 CQI 인덱스와 광대역 CQI 인덱스의 차로 계산된다(Subband differential CQI offset level = subband CQI index - wideband CQI index).
표 8은 서브밴드 차분 CQI 값(subband differential CQI value)과 오프셋 레벨(offset level)의 매핑 관계를 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000008
표 9는 광대역 피드백(Wideband feedback) 및 상위 계층 설정(Higher Layer-configured) 서브밴드(subband) 피드백에 있어서, 서브밴드 크기(k)와 시스템 대역폭과의 관계를 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000009
3) 단말 선택(UE-selected) 서브밴드 피드백
- 모드 2-0
단말은 서브밴드 세트(S) 내에서 선호하는 M개의 크기 k의 서브밴드들로 구성되는 세트를 선택한다. 여기서, k 및 M 값은 시스템 대역폭에 따라 아래 표 8에서 주어진다.
단말은 M개의 선택된 서브밴드에서 전송이 반영된 단일의 CQI 값을 또한 보고한다. RI가 1을 초과하더라도 CQI는 첫 번째 코드워드(codeword)에 대한 채널 품질을 나타낸다.
또한, 단말은 단일의 광대역 CQI 값을 보고한다. 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)에서 전송을 가정하여 계산된다. RI가 1을 초과하더라도 광대역 CQI는 첫 번째 코드워드(codeword)에 대한 채널 품질을 나타낸다.
보고되는 CQI 값은 보고된 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산된다.
- 모드 2-2
단말은 서브밴드 세트(S) 내에서 선호하는 M개의 크기 k의 서브밴드들로 구성되는 세트를 선택하고, 코드북 서브셋에서 M개의 선택된 서브밴드에서 전송을 위해 사용되는 것이 선호되는 단일 프리코딩 행렬을 선택한다. 여기서, k 및 M 값은 시스템 대역폭에 따라 아래 표 8에서 주어진다.
단말은 코드워드(codeword) 별로 단일의 CQI 값을 보고한다. CQI 값은 선택된 M개의 선호하는 서브밴드에서만의 전송과 각 M개의 서브밴드에서 선택된 단일의 프리코딩 행렬을 사용을 반영한다.
단말은 또한 M개의 선택된 서브밴드에서 선호되는 선택된 단일의 PMI를 또한 보고할 수 있다. 단말은 또한 모든 서브밴드 세트(S)에 대해 선택된 단일의 PMI를 보고하거나 모든 서브밴드 세트(S)에 대한 W1를 보고하고, 모든 서브밴드 세트(S)에 대한 W2와 M개의 선택된 서브밴드에 대한 W2를 보고할 수 있다.
단일의 프리코딩 행렬은 서브밴드 세트(S)에서 전송을 가정하여 코드북 서브세트에서 선택된다.
단말은 코드워드(codeword) 별로 광대역 CQI 값을 보고한다. 광대역 CQI는 서브밴드 세트(S)에서의 전송과 모든 서브밴드에서 단일의 프리코딩 행렬을 사용한다고 가정하여 계산된다.
보고되는 PMI 및 CQI 값은 보고된 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산된다.
모든 단말 선택(UE-selected) 서브밴드 피드백 모드에서 단말은 아래 수학식 15에서 정의된 결합 인덱스(combinatorial index) r을 사용하여 M개의 선택된 서브밴드의 위치를 보고한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000014
수학식 14에서 서브밴드 세트
Figure PCTKR2016013567-appb-I000001
는 M개의 서브밴드 인덱스를 포함한다. 서브밴드 인덱스는 1≤s-i≤N, s_i≤s_i+1와 같다.
수학식 14에서
Figure PCTKR2016013567-appb-I000002
는 확장된 이항 계수(binomial coefficient)이고, 이에 따라 고유한 값이
Figure PCTKR2016013567-appb-I000003
와 같이 도출된다.
각 코드워드(codeword)에 대하여 M개의 선택된 서브밴드에 대한 CQI 값은 2 비트를 사용하여 각각 광대역 CQI와 대비하여 차분적으로 인코딩된다.
즉, 차분 CQI 오프셋 레벨(Differential CQI offset level)은 M개의 선택된 서브밴드 CQI 인덱스와 광대역 CQI 인덱스의 차로 계산된다. (Differential CQI offset level = M selected subbands CQI index - wideband CQI index)
표 10은 차분 CQI 값(Differential CQI value)과 오프셋 레벨(offset level)의 매핑 관계를 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000010
표 11은 단말 선택(UE-selected) 서브밴드 피드백에 있어서, 서브밴드 크기(k) 및 서브밴드 세트(S) 내에서 서브밴드의 수(M)와 시스템 대역폭과의 관계를 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000011
다음으로, PUCCH를 사용하는 주기적 CSI 보고(Periodic CSI Reporting)에 대하여 살펴본다.
단말은 상위 계층에 의해 반정적(semi-statically)으로 주기적으로 서로 다른 CSI 컴포넌트(CQI, PMI, PTI 및/또는 RI)를 아래 표 9에서 정해진 보고 모드를 이용하여 PUCCH 상에서 피드백하도록 설정된다. 전송 모드 10인 단말은 상위 계층에 의해 서빙 셀 별로 하나 이상의 CSI 프로세스에 대응되는 PUCCH 상의 다중의 주기적 CSI 보고가 설정될 수 있다.
표 12는 PUCCH CSI 보고 모드를 위한 CQI 및 PMI 피드백 타입을 예시한다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000012
각 전송 모드(Transmission mode)에서, PUCCH 상에서 아래와 같은 보고 모드가 지원된다.
전송 모드 1: 모드 1-0, 2-0
전송 모드 2: 모드 1-0, 2-0
전송 모드 3: 모드 1-0, 2-0
전송 모드 4: 모드 1-1, 2-1
전송 모드 5: 모드 1-1, 2-1
전송 모드 6: 모드 1-1, 2-1
전송 모드 7: 모드 1-0, 2-0
전송 모드 8: 단말이 PMI/RI를 전송하도록 설정되면, 모드 1-1, 2-1; 단말이 PMI/RI를 보고 하지 않도록 설정되면, 모드 1-0, 2-0
전송 모드 9: 단말이 PMI/RI를 보고하도록 설정되고 CSI-RS 포트의 수가 1을 초과하면, 모드 1-1, 2-1; 단말이 PMI/RI를 보고하지 않도록 설정되고 CSI-RS 포트의 수가 1이면, 모드 1-0, 2-0
전송 모드 10: 단말이 PMI PMI/RI를 보고하도록 설정되고 CSI-RS 포트의 수가 1을 초과하면, 모드 1-1, 2-1; 단말이 PMI/RI를 보고하지 않도록 설정되고 CSI-RS 포트의 수가 1이면, 모드 1-0, 2-0
전송 모드 1-9가 설정된 단말의 경우, 각 서빙 셀에서 하나의 주기적 CSI 보고 모드가 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)에 의해 설정된다. 전송 모드 10이 설정된 단말의 경우, 각 서빙 셀에서 하나 이상의 주기적 CSI 보고 모드가 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)에 의해 설정된다.
단말 선택(UE-selected) 서브밴드 CQI에 있어서, 특정 서빙 셀의 특정 서브프레임에서 CQI 보고는 대역폭 부분(BP: Bandwidth Part)으로 정의되는 서빙 셀의 대역폭의 일부분(들)에 대한 채널 품질을 나타낸다. BP는 가장 낮은 주파수에서 시작하여 주파수가 증가하는 순서로 대역폭 크기의 증가 없이 인덱스가 부여된다.
각 서빙 셀에 대하여, 시스템 대역폭은 N 개의 서브밴드로 나뉠 수 있다. 하나의 서브밴드는 아래 표 10에서 정의하는 k 개의 RB를 포함할 수 있다. 전체 대역폭의 RB 개수가 k의 정수배가 아닌 경우, 마지막 N 번째 서브밴드는 k개의 RB로 구성되지 않을 수 있다. BP(j)는 주파수 연속적이고, Nj 서브밴드로 구성된다. BP들(J)은 서브밴드 세트(S) 또는 시스템 대역폭에 걸쳐서 정해질 수 있다. 각 BP(j)(0≤j≤J-1)는 증가되는 주파수에 따라 연속적인 순서로 스캔된다. 단말 선택(UE selected) 서브밴드 피드백에 있어서, BP의 Nj 개 서브밴드로부터 단일의 서브밴드가 선택된다.
표 13은 주기적 CSI 보고(Periodic CSI Reporting)에 있어서, 서브밴드 크기(k) 및 BP들(J)과 하향링크 시스템 대역폭의 관계를 나타낸다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000013
아래 CQI/PMI 및 RI 보고 타입은 각각 구분되는 주기 및 오프셋들을 가지고, PUCCH CSI 보고 모드를 지원한다.
- 타입 1 보고는 단말 선택(UE-selected) 서브밴드를 위한 CQI 피드백을 지원한다.
- 타입 1a 보고는 서브밴드 CQI 및 W2 피드백을 지원한다.
- 타입 2, 타입 2b, 및 타입 2c 보고는 광대역 CQI 및 PMI 피드백을 지원한다.
- 타입 2a 보고는 광대역 PMI 피드백을 지원한다.
- 타입 3 보고는 RI 피드백을 지원한다.
- 타입 4 보고는 광대역 CQI를 지원한다.
- 타입 5 보고는 RI 및 광대역 PMI 피드백을 지원한다.
- 타입 6 보고는 RI 및 PTI 피드백을 지원한다.
광대역 CQI/PMI만을 보고하는 타입과 광대역 CQI/PMI 및 서브밴드 CQI를 함께 보고하는 타입이 정의된다.
먼저, 광대역 CQI/PMI 보고만이 설정된 경우, 전송되는 서브프레임은 아래 수학식 16과 같이 정해진다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000015
수학식 15에서 n_f는 시스템 프레임 번호, n_s는 무선 프레임 내 슬롯 번호를 나타낸다.
전송 모드 1-9가 설정된 단말 그리고 각 서빙 셀에 있어서, 또는 전송 모드 10이 설정된 단말 그리고 각 서빙 셀에서 각 CSI 프로세스에 있어서, CQI/PMI 보고를 위한 주기 N_pd (서브프레임 단위) 및 오프셋 N_OFFSET,CQI (서브프레임 단위)는 상위 계층 파라미터에 의해 결정된다.
RI 보고가 설정되는 경우, RI 보고의 보고 주기는 N_pd 의 M_RI 정수 배수이고, RI 보고가 전송되는 서브프레임은 아래 수학식 16과 같이 정해진다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000016
수학식 16에서 RI 보고를 위한 상대적인 오프셋 N_OFFSET,RI 및 주기 M_RI 는 상위 계층 파라미터에 의해 결정된다.
광대역 CQI/PMI 및 서브밴드 CQI 보고(또는 전송 모드 9 및 10을 위한 서브밴드 CQI/W2 보고)가 설정된 경우, 전송되는 서브프레임은 아래 수학식 18과 같이 정해진다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000017
PTI가 전송되지 않는 경우 또는 가장 최근에 전송된 PTI가 1일 때, 광대역 CQI/광대역 PMI 보고(또는 전송 모드 8, 9 및 10을 위한 광대역 CQI/광대역 W2 보고)의 주기는 H*N_pd와 같으며, 전송되는 서브프레임은 아래 수학식 18과 같이 정해진다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000018
여기서, H는 H=J*K+1를 만족하며, J는 BP의 수를 나타낸다.
두 연속적인 광대역 CQI/ 광대역 PMI(또는 전송모드 8, 9 및 10을 위한 광대역 CQI/광대역 W2) 보고 간에 존재하는 J*K 보고 시점은 서브밴드 CQI(또는 전송모드 9 및 10을 위한 서브밴드 CQI/W2) 보고를 위해 이용될 수 있다. BP의 사이클은 BP 0부터 시작하여 BP J-1까지 증가된다. 파라미터 K는 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)에 의해 설정된다.
반면, 가장 최근에 전송된 PTI가 0일 때, 광대역 W1의 보고 주기는 H'*N_pd와 같으며, 전송되는 서브프레임은 아래 수학식 19와 같이 정해진다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000019
여기서, H'는 상위계층에 의하여 시그널링된다.
두 연속적인 광대역 W1 보고 사이에서 남은 보고 시점은 광대역 CQI와 함께 광대역 W2를 위해 사용된다.
RI 보고가 설정되는 경우, RI 보고의 보고 주기는 광대역 CQI/PMI 주기 H*N_pd의 M_RI 배와 같다. RI는 광대역 CQI/PMI 및 서브밴드 CQI 보고와 동일한 PUCCH 순환 시프트(cyclic shift) 자원을 통해 보고되며, RI 보고를 위한 서브프레임은 아래 수학식 20과 같이 정해진다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000020
1) 광대역 피드백(Wideband feedback)
- 모드 1-0
RI가 보고되는 서브프레임에서(전송 모드 3의 경우), 단말은 서브밴드 세트(S)에서 전송을 가정하여 RI를 결정하고, 하나의 RI를 포함하는 타입 3 보고를 보고한다.
CQI가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 서브밴드 세트(S)에서 전송을 가정하여 계산된 하나의 광대역 CQI 값을 포함하는 타입 4 보고를 보고한다. RI가 1을 초과하더라도 광대역 CQI는 첫 번째 코드워드(codeword)를 위한 채널 품질을 나타낸다. CQI는 가장 최근에 보고된 주기적 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산된다.
- 모드 1-1
RI가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 서브밴드 세트(S)의 전송을 가정하여 RI를 결정할 수 있다. 이 경우, 단말은 하나의 RI를 포함하는 타입 3 보고를 보고한다.
RI 및 W1가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 서브밴드 세트(S)의 전송을 가정하여 RI를 결정할 수 있다. 이 경우, 단말은 조인트 코딩된(joint coded) RI 및 W1(서브밴드 세트(S)의 전송을 가정하여 코드북 서브세트에서 선택된 프리코딩 행렬의 세트)를 포함하는 타입 5 보고를 보고한다.
CQI/PMI가 보고되는 서브프레임에서, 서브밴드 세트(S)의 전송을 가정하여 단일의 프리코딩 행렬이 코드북 서브세트에서 선택된다. 단말은 단일의 광대역 CQI 및 선택된 단일의 PMI(광대역 PMI)를 포함하는 타입 2 보고를 보고한다. 여기서, 단일의 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)에서의 전송 및 모든 서브밴드에서 단일의 프리코딩 행렬의 사용을 가정하여 계산된다. RI가 1을 초과하면, 아래 표 11의 예시와 같이 추가적인 3 비트의 광대역 공간적 차분 CQI가 타입 2 보고에 포함될 수 있다.
광대역 CQI/W2가 보고되는 서브프레임에서, 서브밴드 세트(S)에서 전송을 가정하여 단일의 프리코딩 행렬이 코드북 서브세트에서 선택된다. 단말은 단일의 광대역 CQI 값 및 광대역 W2를 포함하는 타입 2b 보고를 보고한다. 단일의 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)에서의 전송과 모든 서브밴드에서 단일의 프리코딩 행렬의 사용을 가정하여 계산된다. RI가 1을 초과하면, 아래 표 11의 예시와 같이 추가적인 3 비트의 광대역 공간적 차분 CQI가 타입 2b 보고에 포함될 수 있다.
광대역 CQI/W1/W2가 보고되는 서브프레임에서, 서브밴드 세트(S)에서의 전송을 가정하여 단일의 프리코딩 행렬이 코드북 서브세트에서 선택된다. 단말은 단일의 광대역 CQI 값, 광대역 W1 및 광대역 W2를 포함하는 타입 2c 보고를 보고한다. 단일의 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)에서의 전송과 모든 서브밴드에서 단일의 프리코딩 행렬의 사용을 가정하여 계산된다. RI가 1을 초과하면, 아래 표 11의 예시와 같이 추가적인 3 비트의 광대역 공간적 차분 CQI가 타입 2c 보고에 포함될 수 있다.
2) 단말 선택(UE-selected) 서브밴드 피드백
- 모드 2-0
RI가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 서브밴드 세트(S)의 전송을 가정하여 RI를 결정한다. 단말은 하나의 RI를 포함하는 타입 3 보고를 보고한다.
광대역 CQI를 보고하는 서브프레임에서, 단말은 서브밴드 세트(S)에서 전송을 가정하여 계산된 단일의 광대역 CQI 값을 포함하는 타입 4 보고를 각각의 연속적인 보고 기회(reporting opportunity)에서 보고할 수 있다. RI가 1을 초과하더라도 광대역 CQI는 첫 번째 코드워드(codeword)에 대한 채널 품질을 나타낸다. CQI는 가장 최근에 보고된 주기적인 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산될 수 있다.
선택된 서브밴드에 대한 CQI가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 각 J BP 내 Nj 서브밴드의 세트 내 선호하는 서브밴드를 선택한다. 단말은 단일의 CQI 값을 포함하는 타입 1 보고를 보고한다. 단일의 CQI 값은 해당하는 선호된 서브밴드의 L 비트 라벨과 함께 위에서 결정된 BP에서 선택된 서브밴드에서의 전송을 반영한다. 각 BP에 대한 타입 1 보고는 각각 연속적인 보고 기회(reporting opportunity)에서 교대로 보고될 수 있다. RI가 1을 초과하더라도 CQI는 첫 번째 코드워드(codeword)에 대한 채널 품질을 반영한다. 선호하는 서브밴드 선택 및 CQI 값은 가장 최근에 보고된 주기적 RI 또는 랭크 1을 조건으로 계산될 수 있다.
- 모드 2-1
RI가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 단일의 RI를 포함하는 타입 3 보고를 보고할 수 있다. 또한, CSI 프로세스를 위한 PTI와 단일의 RI를 포함하는 타입 6 보고를 보고할 수도 있다.
광대역 CQI/PMI가 보고되는 서브프레임에서, 단일의 프리코딩 행렬이 서브밴드 세트(S)에서의 전송을 가정하여 코드북 서브세트에서 선택된다. 단말은 광대역 CQI 값과 선택된 단일의 PMI를 포함하는 타입 2 보고를 보고할 수 있다. 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)의 전송과 모든 서브밴드에서 단일의 프리코딩 행렬의 사용을 가정하여 계산될 수 있다. RI가 1을 초과하면, 아래 표 11의 예시와 같이 추가적인 3 비트의 광대역 공간적 차분 CQI가 타입 2 보고에 포함될 수 있다.
광대역 W1가 보고되는 서브프레임에서, 광대역 W1에 대응되는 프리코딩 행렬의 세트가 서브밴드 세트(S)에서의 전송을 가정하여 코드북 서브세트에서 선택된다. 단말은 선택된 프리코딩 행렬의 세트에 해당하는 광대역 W1를 포함하는 타입 2a 보고를 각각의 연속적인 보고 기회(reporting opportunity)에서 보고한다.
광대역 CQI/W2가 보고되는 서브프레임에서, 단일의 프리코딩 행렬이 서브밴드 세트(S)에서의 전송을 가정하여 코드북 서브세트에서 선택된다. 단말은 광대역 CQI와 선택된 단일의 프리코딩 행렬에 해당하는 광대역 W2를 포함하는 타입 2b 보고를 각각의 연속적인 보고 기회(reporting opportunity)에서 보고한다. RI가 1을 초과하면, 아래 표 11의 예시와 같이 추가적인 3 비트의 광대역 공간적 차분 CQI가 타입 2b 보고에 포함될 수 있다.
선택된 서브밴드에 대한 CQI가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 각 J BP 내 Nj 서브밴드의 세트 내에서 선호하는 서브밴드를 선택한다. 단말은 BP 별로 CQI 값을 포함하는 타입 1 보고를 각각의 연속적인 보고 기회(reporting opportunity)에서 보고한다. 코드워드(codeword) 0에 대한 CQI 값은 해당하는 선호된 서브밴드 L 비트 라벨과 함께 위에서 결정된 BP의 선택된 서브밴드에서만의 전송을 반영한다. RI가 1을 초과하면 추가적인 3 비트의 코드워드(codeword) 1의 오프셋 레벨을 위한 서브밴드 공간적 차분 CQI가 타입 1 보고에 포함될 수 있다. 코드워드(codeword) 1의 오프셋 레벨은 코드워드(codeword) 0에 대한 서브밴드 CQI 인덱스와 코드워드(codeword) 1에 대한 서브밴드 CQI 인덱스의 차분 값으로 결정된다(Codeword 1 offset level = subband CQI index for codeword 0 - subband CQI index for codeword 1). 서브밴드 공간적 차분 CQI는 적용 가능한 BP 내에서 선택된 서브밴드에서의 전송과 모든 서브밴드에서 가장 최근에 보고된 단일의 프리코딩 행렬의 사용을 가정하여 계산된다. 3 비트의 서브밴드 공간적 차분 CQI와 오프셋 레벨의 매핑 관계는 아래 표 11과 같다.
광대역 CQI/W2가 보고되는 서브프레임에서, 단일의 프리코딩 행렬이 서브밴드 세트(S)에서의 전송을 가정하여 코드북 서브세트에서 선택된다. 단말은 광대역 CQI 값과 광대역 W2를 포함하는 타입 2b 보고를 각각의 연속적인 보고 기회(reporting opportunity)에서 보고한다. 광대역 CQI 값은 서브밴드 세트(S)에서의 전송과 모든 서브밴드에서 선택된 단일의 프리코딩 행렬의 사용을 가정하여 계산된다. RI가 1을 초과하면, 아래 표 11의 예시와 같이 추가적인 3 비트의 광대역 공간적 차분 CQI가 타입 2b 보고에 포함될 수 있다.
선택된 서브밴드에 대한 서브밴드 CQI/W2가 보고되는 서브프레임에서, 단말은 각 J BP 내 Nj 서브밴드의 세트 내에서 선호하는 서브밴드를 선택한다. 단말은 BP 별로 CQI 값과 W2를 포함하는 타입 1a 보고를 각각의 연속적인 보고 기회(reporting opportunity)에서 보고한다. 코드워드(codeword) 0에 대한 CQI 값은 해당하는 선호된 서브밴드 L 비트 라벨과 함께 위에서 결정된 BP의 선택된 서브밴드에서만의 전송을 반영한다. 프리코딩 행렬의 W2는 위에서 선택된 적용 가능한 BP 내에서 선택된 서브밴드에서만의 전송을 가정하여 코드북 서브세트에서 선호하는 프리코딩 행렬로 선택된다. RI가 1을 초과하면 추가적인 3 비트의 코드워드(codeword) 1의 오프셋 레벨을 위한 서브밴드 공간적 차분 CQI가 타입 1a 보고에 포함될 수 있다. 코드워드(codeword) 1의 오프셋 레벨은 코드워드(codeword) 0에 대한 서브밴드 CQI 인덱스와 코드워드(codeword) 1에 대한 서브밴드 CQI 인덱스의 차분 값으로 결정된다(Codeword 1 offset level = subband CQI index for codeword 0 - subband CQI index for codeword 1). 서브밴드 공간적 차분 CQI는 적용 가능한 BP 내에서 선택된 서브밴드에서의 전송과 선택된 W2 및 가장 최근에 보고된 W1에 해당하는 프리코딩 행렬의 사용을 가정하여 계산된다. 3 비트의 서브밴드 공간적 차분 CQI와 오프셋 레벨의 매핑 관계는 아래 표 11과 같다.
표 11은 공간적 차분 CQI 값(spatial differential CQI value)과 오프셋 레벨(offset level)과의 매핑 관계를 나타낸다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000014
하이브리드 채널 상태 정보(Hybrid CSI) 송수신 방법
PMI(Pre-coding Matrix Indicator)-기반 보고를 위한 CSI process는 다음과 같이 구성될 수 있다. CSI process는 2개의 CSI 보고 class A 또는 class B 중 어느 하나(또는 둘 모두)로 설정될 수 있다. 이때, class A는 프리코딩되지 않은(non-precoded) CSI-RS를 기반으로 하며, class B는 빔포밍된(beamformed) CSI-RS를 기반으로 한 CSI process에 해당한다.
Class A의 경우, 단말은 {[8],12,16} CSI-RS 포트들에 기초한 W=W1W2 코드북에 따라 CSI를 보고할 수 있다.
Class B의 경우, 단말은 아래와 같은 4개의 대안(alternative)들 중 어느 하나를 가정하여 L 포트 CSI를 보고할 수 있다.
Alt. 1: 빔 선택에 대한 지시자 및 선택된 빔에 대한 L-포트 CQI/PMI/RI. CSI process에서 모든 CSI-RS 자원들에 대해 설정된 전체 포트 개수는 L보다 큼.
Alt. 2: 빔 선택(들) 및 2개의 polarization에 대한 co-phasing을 조합하여 반영한 코드북으로부터의 L-포트 프리코더. 이때, CSI process에서 전체 설정된 포트들의 개수는 L임.
Alt. 3: 선택된 빔에 대한 L-포트 CSI 및 빔 선택을 반영한 코드북. CSI process에서 전체 CSI-RS 자원들에 대한 전체 설정된 포트들의 개수는 L보다 큼.
Alt. 4: L-포트 CQI/PMI/RI. CSI process에서 전체 설정된 포트 개수는 L(만일 CSI 측정 제한이 지원되는 경우, 이는 항상 설정됨).
빔 선택(적용 가능하면 언제든지)은 하나의 CSI-RS 자원 내에서 안테나 포트들의 서브셋의 선택 또는 자원들의 세트로부터 CSI-RS 자원의 선택으로 여겨질 수 있다. 또한, 보고된 CSI는 Rel. 12의 L-포트 CSI의 확장일 수 있다.
CSI process는 K개(K>=1)의 CSI-RS 자원/구성과 관련된다. 이때, 전체 K개의 CSI-RS 자원/구성 중 k번째 CSI-RS 자원(resource)에 대한 CSI-RS 포트(port) 수는 N_k이다.
클래스(class) A CSI 보고(즉, 프리코딩되지 않은(non-precoded) CSI-RS 기반 CSI 보고)의 경우, 하나의 CSI process 내 최대의 총 CSI-RS port의 수는 16이다.
class A CSI 보고의 경우, 다음과 같은 대안(alternative) 중 하나가 이용될 수 있다.
Alt. 1: N_k = 12/16인 CSI-RS resource/configuration이 미리 정의될 수 있다. 즉, CSI-RS configuration의 인덱스가 K=1인 CSI process를 위해 설정될 수 있다.
Alt. 2: 12/16 port CSI-RS는 2/4/8 port의 CSI-RS resource/configuration K개(K>1)가 병합될 수 있다.
class B를 보고하는 CSI process에 있어서 아래와 같은 대안들이 제안될 수 있다. 이때, CSI를 위한 안테나 포트(L)의 개수는 예를 들어, 2, 4 또는 8로 설정될 수 있다.
Class B의 Alt-1:
- 빔 선택 지시자(Beam selection indicator; BI) 정의, 예를 들어, RSRP 또는 CSI 기반, wideband vs subband, short-term vs long-term.
- BI bitwidth(K와 관련)
- rank가 2보다 큰 경우의 UE 특정 빔포밍의 지원
- PUCCH/PUSCH 상의 UCI 피드백 메커니즘
Class B의 Alt-2:
- 빔 선택 및 co-phasing에 대한 코드북(레가시 코드북 또는 코드북 구성들로부터 도출되거나 새롭게 디자인될 수 있음), 연관된 PMI와 함께(새롭게 디자인되거나 레가시 코드북의 경우 W=W2가 가정됨)
- PUCCH/PUSCH 상의 UCI 피드백 메커니즘
Class B의 Alt-3:
- 빔 선택 및 CSI에 대한 코드북, PMI는 선택된 빔에 대한 정보 및 선택된 빔 내에서의 L-포트를 위한 precoding 매트릭스를 포함함.
- PUCCH/PUSCH 상의 UCI 피드백 메커니즘
Class B의 Alt-4:
- 측정 제한 메커니즘; Alt-1 내지 3에 적용 가능함.
상술한 Class B를 보고하는 CSI의 대안 1 내지 4에 대하여 아래와 같은 기술 내용들이 제안될 수 있음.
- N_k∈{1,2,4,8}
- Alt. 1의 경우, 단말은 다음과 조건들(i), ii)) 중 하나를 가정하여 L 포트 CSI를 보고할 수 있음.
i) L=N_k, ii) L(<=N_k)(여기서, L은 설정되거나 고정될 수 있음)
- Alt. 2의 경우, 아래와 같은 두 가지 스킴(scheme)들이 적용될 수 있음.
i) 단말은 모든 k에 대하여 L=sum(Nk)를 가정하여 L-포트 CSI를 보고함;
ii) 단말은 K가 항상 1인 경우에 L-포트 CSI를 보고함(L=N_1)
- Alt. 3의 경우, 단말은 아래의 조건들 중 하나를 가정하여 L-포트 CSI를 보고함.
i) L=N_k, ii) L(<=N_k)(여기서, L은 설정되거나 고정될 수 있음)
- Alt. 4의 경우, 단말은 L=N_k로 가정하여 L-포트 CSI를 보고함.
class A CSI 보고 및 class B CSI 보고(즉, 빔포밍된(beamformed) CSI-RS 기반 CSI 보고)에 있어서(CSI-IM이 지원되고 사용되는 경우), CSI process와 연관된 CSI-IM와 CSI resource/configuration에 대하여 다음과 같은 대안(alternative) 중 하나가 선택될 수 있다.
Alt. 1: 하나의 CSI process는 하나의 CSI-IM(하나의 CSI process 내 모든 CSI resource/configuration에 대하여 공통적인 간섭 측정 자원)와 관련된다.
Alt. 2: 하나의 CSI process는 다중의 CSI-IM과 연관될 수 있다.
RRC 시그널링은 서로 다른 CSI-IM resource configuration과 연관된 서로 다른 CSI resource/configuration을 지원한다.
CSI-IM 자원 구성은 Rel. 12 레가시에 의해 적어도 일부가 지원될 수 있다. 또한, Class B에 대한 CSI process당 복수의 CSI-IM 자원들 및 class A 및 B에 대한 CSI-IM 들의 전체 동일한 개수를 지원할 수 있다.
CSI process에서 만일 채널 측정에 대한 측정 제한(MR(Measurement Restriction))이 활성화(ON)되어 있는 경우, CSI 계산을 위해 사용되는 채널은 X개의 NZP CSI-RS 서브 프레임들(CSI 참조 자원을 포함하는)로부터 추정될 수 있다.
- 채널 측정은 NZP CSI-RS로부터 도출될 수 있음
- 선택된 스킴에 의존하여, X는 명시적으로 설정되거나 또는 1 및 Z_x 중에 하나로 단말에 의해 선택될 수 있음
CSI-IM(들)에 대한 CSI process에서, 만일 간섭 측정에 대한 MR이 ON인 경우, CSI 계산에 사용되는 interference는 Y개의 CSI-IM 서브 프레임(들)(CSI 참조 자원을 포함하는)로부터 추정될 수 있다.
- CSI-IM으로부터 interference measurement가 도출될 수 있음
- 선택된 스킴에 의존하여, Y는 명시적으로 설정되거나 또는 1 및 Z_x 중에 하나로 단말에 의해 선택될 수 있음
만일, CSI process가 CSI-IM 없이 구성되는 경우, CSI-IM 없는 CSI process에 있어서, 만일 interference measurement에 대한 MR이 ON인 경우, CSI 계산에 사용되는 interference는 V개의 서브 프레임(들)(CSI 참조 자원을 포함하는)로부터 추정될 수 있다.
CSI process에 있어서, MR은 채널과 간섭 모두에 대해 상위-계층 설정될 수 있다. 이때, 채널 및 간섭에 대한 MR은 독립적으로 설정될 수 있다. 즉, 다시 말하면, 채널에 대한 MR 및 간섭에 대한 MR 모두 독립적으로 고려될 수 있다. 또한, CSI process에 대한 interference measurement 제한의 경우에도 CSI-IM이 설정된 CSI process 또는 CSI-IM이 설정되지 않은 CSI process가 각각 독립적으로 고려될 수 있다.
또한 앞서 상술한 파라미터 X, Y는 아래와 같은 대안들 중 하나에 따라 결정될 수 있다.
Alt. 1: 상위 계층 설정에 따른 고정된 MR이 ON 되거나 OFF됨, 이 경우 X/Y는 각각 하나의 값으로 고정됨.
Alt. 2: 상위 계층 설정에 따른 설정 가능한 MR이 활성화(ON)되거나 비활성화(OFF)됨, 이 경우 X={OFF, 1, … , NX}가 상위 계층 설정 가능하며, Y={OFF, 1, … , NY}가 상위 계층 설정 가능함.
Alt. 3: CSI 측정이 주기적으로 리셋됨. 리셋 주기 및 서브 프레임 오프셋은 상위 계층 설정됨. 이 경우, X는 1 및 Zx 중에 하나로 단말에 의해 선택될 수 있음. 여기서, Zx는 가장 최근의 측정 리셋 및 CSI 참조 자원 사이의 CSI-RS 서브 프레임들의 개수에 해당함. 또한, Y는 1 및 Zy 중에 하나로 단말에 의해 선택될 수 있음. 여기서, Zy는 가장 최근의 측정 리셋 및 CSI 참조 자원 사이의 CSI-RS 서브 프레임들의 개수에 해당함.
Class A 및 B와 모든 K 값들에 대하여,
- 두 개의 서브 프레임 세트들에 대한 레가시 측정 제한이 CSI process에서 또한 설정되어 있는 경우, MR은 독립적으로 각 서브 프레임 세트마다 설정 가능하며,
- 채널 측정(오로지 class B에 대한)을 위한 하나의 RRC 파라미터 및 interference measurement(class A 및 B에 대한)을 위한 하나의 RRC 파라미터가 MR을 활성화/비활성화하기 위해 제공됨.
Class A 및 B와 K 값이 1인 경우에 대하여,
Alt. 1(X=Y=1): 상위 계층 설정을 통한 고정된 MR이 ON 또는 OFF됨. 이때, X/Y는 각각 하나의 값으로 고정됨.
Rel-13에서 12- 및 16-포트 NZP CSI-RS 자원들을 위한 설계 원리는 아래와 같을 수 있다:
- 1개의 RE/RB/포트의 CSI-RS density는 유지됨
- PRB 페어당 존재하는 40 CSI-RS RE들만이 12- 및 16-포트 NZP CSI-RS 자원들을 위해 재사용됨
- 12- 또는 16-포트 NZP CSI-RS RE들은 동일한 서브 프레임의 복수의 레가시 CSI-RS 구성들의 NZP CSI-RS RE들을 결합함으로써 획득됨
12- 또는 16-포트의 경우, Class A CSI 보고에 대한 CSI-RS 자원은 K개의 CSI-RS 구성들의 결합으로써 구성될 수 있음.
- ∑k Nk ∈ {12,16}
- CSI-RS 자원당 CDM-2 또는 CDM-4가 단말에 설정될 수 있음. 이 경우, CSI-RS 전송에 있어서 6dB 전력 부스팅 가정을 변경하기 위해 LS를 RAN 4에 전송할 필요가 없음.
- RRC 설정 파라미터들은 아래와 같은 구성들을 포함할 수 있음:
1) K개의 CSI-RS 자원들의 구성 리스트: CDM-2의 경우, CSI-RS 자원 구성들은 36.211의 레가시 자원 구성들에 따른 CSI-RS RE 위치들을 지시할 수 있음. 이때, N_k ∈ {2, 4, 8}이고, 동일한 N_k=N은 모든 k에 대하여 사용될 수 있음. {2, 4, 8}로부터 하나 이상의 값이 선택될 수 있음.
2) Rel-13의 CSI-RS 자원 내에서 모든 자원들에 공통적으로 적용될 종속된 파라미터들의 하나의 세트는 안테나 포트의 개수(N), 서브 프레임 구성, 스크램블링 Id 및 QCL 정보를 포함할 수 있음.
CDM-2를 위한 12- 및 16 포트 CSI-RS의 구조는 아래와 같다.
- 16 포트의 구조: (N, K)= (8,2), (2,8)
- 12 포트의 구조: (N, K) = (4,3), (2,6)
CDM-2에 대한 CSI-RS RE의 매핑은 아래와 같이 수행될 수 있다.
결합된(aggregated) 자원의 포트들은 아래와 같이 구성 자원들의 포트들과 대응할 수 있다.
- 16 CSI-RS 포트들에 대하여, 결합된 포트 넘버들은 15, 16, … 30일 수 있음.
- 12 CSI-RS 포트들에 대하여, 결합된 포트 넘버들은 15, 16, … 26일 수 있음.
CDM-4에 대한 CSI-RS RE의 매핑은 아래와 같이 수행될 수 있다.
Full-포트 CSI-RS는 CSI-RS 매핑을 위해 사용되는 각 OFDM심볼들에 매핑될 수 있다. 또한, CDM RE 세트 구조는 아래와 같은 대안들 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
- Alt. 1: 오로지 시간 도메인(4개의 OFDM 심볼들)
- Alt. 2: 시간 및 주파수 도메인(2개의 서브 캐리어들 Ⅹ 2개의 OFDM 심볼들)
한편, DwPTS에서 2/4/8/12/16개의 포트의 ZP 및 NZP CSI-RS를 지원할 수 있다.
Rel. 13의 EB/FD-MIMO의 경우, CSI 보고 모드는 오로지 CQI 및 PMI의 frequency granularity와 연계될 수 있다. 또한, Re. 13의 EB/FD-MIMO는 FD-MIMO를 위한 A(Aperiodic)-CSI 보고 모드들 기반의 Rel. 12의 PUSCH의 확장을 아래와 같이 명시할 수 있다.
- PMI와 함께 지원되는 A-CSI 모드들은 Rel. 12에 존재하는 다음과 같은 모드들일 수 있다: 1-2, 2-2, 3-1 및 3-2
A-CSI 보고의 컨텐츠는 코드북 관련 파라미터들 및 CSI 보고 클래스에 의존할 수 있다. 이때, CSI 보고 모드 정의에 따라 보고되는 CQI, RI 및 PMI는 아래와 같이 설정될 수 있다.
- base CQI 및 RI의 사이즈는 Rel. 12에서와 동일할 수 있다(CW당 base CQI 사이즈는 4bits임).
또한, Re. 13의 EB/FD-MIMO는 FD-MIMO를 위한 P(Periodic)-CSI 보고 모드들 기반의 Rel. 12의 PUCCH의 확장을 아래와 같이 명시할 수 있다.
- PMI와 함께 지원되는 A-CSI 모드들은 Rel. 12에 존재하는 다음과 같은 모드들일 수 있다: 1-1 및 2-1
- P-CSI 보고 컨텐츠는 서브 모드(if any), 코드북-관련 파라미터들 및 CSI 보고 클래스에 의존할 수 있다. 이때, CSI 보고 모드 정의에 따라 보고되는 CQI, RI 및 PMI는 아래와 같이 설정될 수 있다.
- base CQI 및 RI의 사이즈는 Rel. 12에서와 동일할 수 있다(CW당 base CQI 사이즈는 4bits임).
Rel. 12에서의 PMI 없는 CSI 보고 모드들은 디폴트로 지원될 수 있다.
Class A 코드 북에서 각 (N1, N2)에 대한 유효한 (O1, O2) 조합들은 아래의 표 15와 같이 제안될 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000015
이하에서는 K>1인 경우의 Class B에 대한 CSI 보고에 관하여 보다 상세히 살펴본다.
PUCCH에서의 BI는 아래와 같이 설정될 수 있다.
- BI는 PUCCH 2/2a/2b 포맷에서 보고될 수 있음.
- BI가 포함된 CSI 타입은 BI가 없는 CSI 타입보다 높은 우선권을 가짐(예를 들어, RI, RI/W1, W2/CQI, W1/W2/CQI, PMI/CQI).
- BI가 포함된 CSI 타입들은 동일한 우선권을 가짐.
- 충돌 핸들링(collision handling)은 Rel. 12의 규칙을 따름(CSI 우선권 기반, CSI-process 인덱스 및 CC-인덱스).
PUCHD에서의 BI는 아래와 같이 설정될 수 있다.
- BI는 항상 CSI와 함께 트리거 됨.
- PUSCH에 대한 BI 매핑에는 아래와 같은 대안들이 제안될 수 있음.
Alt. 1: RI와 함께 jointly 인코딩되는 BI(BI jointly encoded with RI)
Alt. 2: BI는 RI보다는 DMRS에 가깝게 독립적으로 인코딩됨(BI independently encoded, closer to DMRS than RI)
Alt. 3: BI는 RI보다 DMRS와 멀게 독립적으로 인코딩됨(BI independently encoded, farther to DMRS than RI)
Alt. 4: CQI/PMI와 함께(jointly) 인코딩됨.
K>1일 때, Class B에 대한 CSI 보고의 경우 보고되는 BI의 bitwidth는 설정되는 K 값에 기초하여 결정될 수 있으며, 최대 3bits로 설정될 수 있다.
이하에서는 K=1인 경우의 Class B에 대한 CSI 보고에 관하여 보다 상세히 살펴본다.
CSI(CQI/PMI/RI)는 PUCCH 포맷 2/2a/2b에서 보고될 수 있다.
K=1일 때의 class B에 대한 주기적인 CSI 보고는 아래와 같이 설정될 수 있다.
- Rel. 12의 주기적인 CSI 보고 메커니즘들이 재사용될 수 있음
1) 1-포트 CSI-RS: 모드 1-0 및 2-0은 Rel. 12의 설명을 따름.
2) 2-, 4-, 8-포트 CSI-RS: 모드 1-1 및 2-1
W2-only 피드백이 설정된 경우: 2-, 4- 및 8-포트 CSI-RS에 대하여, L≤4인 경우 L-bit의 PMI와 함께 서브 모드 없이 하나의 모드 1-1이 설정될 수 있음. 모드 2-1은 Rel. 8의 설명을 따름.
레가시 피드백이 설정된 경우: 모드 1-1 및 2-1은 Rel. 12의 설명을 따름.
K=1인 경우의 class Bfmf 위한 비주기적 CSI 보고의 경우, Rel. 12의 비주기적 CSI(CQI/PMI/RI) 보고 메커니즘이 재사용될 수 있으며, 아래와 같이 설정될 수 있다.
- 보고 모드 설명: 1-포트 CSI-RS는 모드 1-0, 2-0 및 3-0 / 2-, 4- 및 8-포트 CSI-RS는 모드 1-2, 2-2, 3-1 및 3-2
- PUSCH에 대한 UCI 매핑
- Rel. 12의 비주기적 CSI 트리거링 메커니즘이 재사용됨
이하에서는 Class A에 대한 코드북 서브셋 제한에 관하여 살펴본다.
Class A 의 i2에 대한 CSR(cell specific reference) RRC 파라미터가 도입될 수 있다. 이 경우, rank당 가능한 모든 코드 워드(codeword)들이 비트맵으로 표현될 수 있다.
W1 CSR의 경우, (N1*O1*N2*O2) 비트들의 비트맵은 2D-빔들의 서브셋 제한을 지시할 수 있다. 또한, 8개의 추가적인 비트들로 구성된 비트맵은 rank 제한을 지시할 수 있다.
이하에서는 Class B에 대한 코드북 서브셋 제한에 관하여 살펴본다.
K=1인 Class B의 경우,
- W2-only 피드백: rank당 가능한 모든 코드워드들의 비트맵
- 레가시 피드백: Rel. 12의 CSR 스킴들을 따름.
K>1인 Class B의 경우,
- K CSI-RS 자원들 각각은 Rel. 12의 레가시 CSR 싐들 중 하나로 설정될 수 있음.
- 상기 스킴은 CSI-RS 포트 개수 및 선택된 코드북(4-포트를 위한)에 기반함.
이하의 표 16은 CSI procedure와 관련된 파라미터들과 이에 대한 설명들을 정리한 표이다.
Figure PCTKR2016013567-appb-T000016
Figure PCTKR2016013567-appb-I000004
Figure PCTKR2016013567-appb-I000005
Figure PCTKR2016013567-appb-I000006
이하에서는 본 명세서에서 제안하는 하이브리드 CSI 송수신 방법을 설명하기 전, 우선 P-CSI 피드백 모드들에 대해 살펴보기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 P-CSI 피드백 모드들을 예시한 도면이다.
보다 상세하게는, 도 13(a)는 CSI 보고 모드 1-1에서의 서브 모드 1을, 도 13(b)는 CSI 보고 모드 2-1을, 도 13(c)는 CSI 보고 모드 1-1에서의 서브 모드 2를 각각 예시한 도면이다. 이하에서는 CSI 보고 모드는 ‘P-CSI 모드’라 지칭될 수도 있다.
도 13(a)를 참조하면, 1개의 CSI full 보고는, 아래와 같이 PUCCH 포맷 2/2a/2b에서의 3개의 reporting instance로 구성될 수 있다.
- 1st (reporting) instance: RI
- 2nd (reporting) instance: W1((i11 or i'11) & i12))
- 3rd (reporting) instance: CQI 및 W2(i2)
Rel. 13에서 RRC에 의해 주어진 설정과 함께 class A 코드북 P-CSI 모드 1-1의 서브 모드 1에 대하여, 코드북 서브 샘플링이 필요하지 않은 것으로 가정될 수 있다.
각 (reporting) instance는, 아래와 같은 수학식들에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, RI가 보고/전송되는 1st (reporting) instance는 앞서 상술한 수학식 16을 만족하는 instance로 결정될 수 있다. 또한, W1(또는 PMI 1)이 보고/전송되는 2nd (reporting) instance는 상술한 수학식 19를 만족하는 instance로 결정될 수 있다. 또한, CQI 및 W2(또는 PMI 2)이 보고/전송되는 3rd (reporting) instance는 상술한 수학식 17을 만족하는 instance로 결정될 수 있다.
P-CSI 모드 2-1은 아래와 같은 차이점들을 제외하곤, 레가시 8-Tx P-CSI 모드 2-1과 동일할 수 있다.
- RRC에 의해 주어지는 구성(Config.)을 갖는 Rel. 13의 class A 코드북은 구성 2, 3 및 4에 대한 i2(코드북 인덱스)를 위해서 레가시 서브 샘플링이 재사용될 수 있으며, 구성 1에 대한 i2를 위해서 서브 샘플링은 사용되지 않음.
- PTI=0인 경우, 2nd (reporting) instance는 W1 ((i11 or i’11) & i12))에 해당할 수 있음.
Class A에 대한 P-CSI 보고의 경우, Rel. 13의 FD-MIMO는 PUCCH 모드 1-1의 submode 1 및 PUCCH 모드 2-1을 지원하는 것으로 디자인될 수 있다.
이상으로 P-CSI 모드에 대하여 살펴보았으며, 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 CSI 송수신 방법에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
(Rel-13) CSI process는 (non-precoded CSI-RS 기반인) Class A(up to 16 포트)로 설정될 수도 있고, (beamformed CSI-RS 기반인) Class B로 설정될 수도 있다. 어떤 Class(즉, class A or class B)로 설정되는지에 따라, CSI process 동작 상에 차이가 발생할 수 있다.
보다 진보된 FD-MIMO(Full Dimension) 시스템 등에 있어서는, 64 포트 또는 그 이상의 포트 수까지도 지원하는 massive MIMO 환경이 고려될 수 있으며, 이를 위해서는 Class A에 관한 방식을 (CSI-RS 포트의 개수를 16 이상으로 설정하고, 이에 대한 코드북 기반 형태로) 확장하는 방안 및/또는 Class B에 관한 방식을 확장하는 방안 등이 고려될 수 있다.
예를 들어, Class A가 설정된 CSI 보고를 64 포트 또는 그 이상의 포트 수에 대해 가능하도록 확장하고 이것을 하나의 ‘CSI process 1’으로 설정하여 단말로 하여금 이에 대한 CSI feedback을 (상대적으로 낮은 주기(low duty cycle)로) 수행하도록 할 수 있다. 이를 통해, 단말은 적합한 CDI(channel direction information)을 획득할 수 있고 이를 기지국에 보고할 수 있다. 또한, 이와 동시에, 예를 들어 measurement restriction(MR)-ON 및 Class B가 설정된 CSI 보고를 ‘CSI process 2’로 설정하고, 앞서 ‘CSI process 1’을 통해 단말이 획득하여 기지국에 보고한 CDI를 기지국이 ‘CSI process 2’에 해당하는 CSI-RS 전송 시에 빔 계수(또는 빔포밍 계수/beamforming coefficient/beam coefficient/beamformed coefficient라 지칭 가능)로 적용하여 전송함으로써, 기지국은 이러한 beamformed CSI-RS 전송에 대하여 단말로부터의 CSI feedback을 수신할 수 있다. 이와 같은 형태로 massive MIMO 환경에서의 CSI-RS 오버헤드를 고려한 효과적인 CSI feedback 동작이 도출/적용될 수 있다.
이러한 Class A + Class B 형태(또는 Class B + Class B 형태) 등 ‘많은 포트 수(large number of ports)(예를 들어, 낮은 듀티 사이클에서 16 포트 이상인 경우)’를 고려하는 CSI feedback과 ‘적은 포트 수(small number of ports)(예를 들어, 높은 듀티 사이클에서 16포트 미만인 경우)’를 고려하는 CSI feedback간의 결합/연동 형태의 동작은 “hybrid CSI-RS based schemes”이라 지칭될 수 있다. 이하에서는, 이러한 hybrid CSI-RS based schemes가 적용된 경우에 있어서, 단말의 효율적인 CSI feedback 방안을 제안하도록 한다.
특히, 이하에서는 하나의 CSI process 내에서의 hybrid CSI-RS based schemes을 지원하는 방안을 제안한다. 예를 들어, 하나의 CSI process 내에서 Class A 타입의 CSI 보고(즉, Class A CSI 보고) 및 Class B 타입의 CSI 보고(즉, Class B CSI 보고)가 결합된 hybrid 동작/형태가 제안될 수 있다. 이때, Class A는 A-포트 코드북(이때, A는 16 이상의 자연수로 설정 가능)이, Class B는 N_k-포트 코드북이 적용될 수 있다. 만일 A가 16 및 N_1가 4(또한, K=1, MR-ON 및 PMI-config=1)로 설정된다면, class A에 대한 16-포트 CSI-RS 자원 및 class B에 대한 4-포트 CSI-RS 자원이 모두 하나의 CSI process에 포함될 수 있다.
이러한 형태의 새로운 CSI process의 설정은 “Class C”와 같은 새로운 class로서 분류하여 정의/설정할 수 있다. 여기서, “Class C”는 새로운 class의 명칭으로 부여한 예시에 불과하며, 별도의 CSI process로 새롭게 정의되는 경우에는 해당 process에 대해 새로운 식별/설정 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
Class A + class B 형태의 hybrid CSI-RS based schemes은 ‘메커니즘 1’로서 정의될 수 있으며, 아래와 같은 기술적 특징을 가질 수 있다.
(1) 보고 컨텐츠(reporting content)
- 1st eMIMO-type(즉, class A)의 경우, i1 및 x-bit RI가 보고될 수 있으며, CQI 및 i2는 보고되지 않음.
- 만일, 단말이 2 layers까지 지원하는 경우, x=0
- 만일, 단말이 8 layers까지 지원하는 경우, x=1(이때, RI={1, 3})
- 2nd eMIMO-type(즉, class B, K=1)의 경우, CQI, PMI 및 RI가 보고됨.
(2) 상술한 2개의 eMIMO-type별 CSI 계산들 사이에는 상호 의존성이 존재하지 않음(No inter-dependence between CSI calculations across two eMIMO-Types).
(3) 아래와 같은 개선된 특징을 갖는 레가시 CSI 보고 메커니즘을 재사용함.
(4) P-CSI 기반의 PUCCH의 경우,
- 하나의 서브 프레임에서 i1 및 RI를 보고함. 이때, PUCCH 포맷 2 또는 3이 사용될 수 있음.
- 1st eMIMO-type의 CSI 주기는 2nd eMIMO-type의 RI 주기의 정수배로 설정될 수 있음.
- 1st eMIMO-type의 서브 프레임 오프셋은 2nd eMIMO-type의 RI 서브 프레임 오프셋에 비례하여 정의될 수 있음.
(5) A-CSI 기반의 PUSCH의 경우,
- 비주기 CSI 보고가 트리거링되는 경우, 단말로부터 어떤 CSI가 보고될지에 관하여 아래와 같은 2가지 Option이 존재함.
- Option 1: 단말은 1st 및 2nd eMIMO-type의 CSI를 모두 보고함.
- Option 2: 단말은 2개의 eMIMO-type들 중 하나를 보고함.
이하에서는 새로운 차세대 시스템(예를 들어, Rel. 14)에서의 Class C가 적용된 CSI process에 사용되는 두 개의 서로 다른 CSI-RS 자원 구성(NZP CSI-RS 자원 #0 및 NZP CSI-RS 자원 #1)에 대하여 살펴보기로 한다.
한편, 본 명세서에서 기지국은 remote radio head (RRH), transmission point(TP), reception point(RP), eNB, 중계기 (relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 3GPP LTE 시스템을 기반으로 실시예들을 설명하나, 이에 한정되지 않으며, 3GPP LTE 시스템 외에 다른 시스템으로도 확장 가능하다.
1. NZP CSI-RS 자원 #0(제n CSI-RS 자원/구성(예를 들어, n=2) 또는 2nd eMIMO-type이라 지칭될 수 있음)
NZP CSI-RS 자원 #0은 class B 타입의 CSI 보고를 위한 자원에 해당할 수 있다. 이때, NZP CSI-RS 자원 #0은 CSI-RS 자원 중 특정 위치의 자원(예를 들어, 가장 낮은/작은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)으로서 고정/설정/할당될 수 있다.
NZP CSI-RS 자원 #0(예를 들어, 가장 낮은/작은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)에 대해서는 아래의 설정들 중 적어도 하나가 default 설정으로서 정의될 수 있다. 이하에서 후술하는 파라미터들에 관한 설명은 표 16의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
- Class B 타입의 CSI 보고를 위한 CSI-RS 자원으로 설정
- K는 1로 설정
- PMI-config는 1로 설정(즉, W2-only 코드북 적용), 또는 PMI-config는 2로 설정(즉, 레가시 코드북 적용)될 수 있음.
다만, PMI-config이 2로 설정되는 경우, W1의 reporting instance 등에 관한 명확한 동작 정의가 필요함(예를 들어, W1은 RI, W2 및/또는 CQI과 함께 동일한 reporting instance에 보고될 수 있다는 등의 동작이 정의될 수 있음).
- MR을 활성화(ON) 또는 비활성화(OFF)로 설정
MR이 ON의 경우, 보다 세부적으로, 채널 측정 제한만이 ON으로 설정되거나, 또는 간섭 측정 제한만이 ON으로 설정할 수 있음. 또는 채널 측정 제한 및 간섭 측정 제한을 모두 ON으로 설정하되, 측정의 dynamics를 가장 잘 반영하는 측정 제한을 ON으로 설정할 수도 있음.
- 특정 N_1 값을 설정. 예를 들어, N_1 = 2 또는 4와 같이, N_1 값을 기설정된 포트 수로 설정/정의할 수 있음. 또는 N_1 값은 필수적으로(mandatory) 시그널링되어야 하는 파라미터로 설정될 수 있음.
또한, NZP CSI-RS 자원 #0(예를 들어, 가장 낮은/작은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)에 대해서는 아래의 파라미터들 중 적어도 하나가 설정 가능한 파라미터(configurable parameter)로서 정의될 수 있다.
- K(만일 K>1이면, CSI-RS 자원 #0은 K개의 CSI-RS 자원들이 결합된 형태의 composite CSI-RS 자원로 인식될 수 있으며, 종래 시스템에서 K>1인 경우의 Class B에 대해 정의/설정되는 동작의 일부(혹은 전부)를 따를 수 있음.
- 각 k에 대한 N_k(k=1, …, K)(만일, K>1인 경우). 그렇지 않은 경우, 하나의 N_1 값이 설정됨.
- PMI-config(만일, K=1인 경우)
- 서브 프레임 세트들이 설정되거나 설정되지 않음(서브 프레임 세트의 설정은 eICIC 및/또는 eIMTA 동작 지원을 위한 목적일 수 있음)
- 채널 측정 제한의 활성/비활성(ON/OFF) 여부(이는 주기적 또는 비주기적 CSI 보고에 대하여 독립적으로 설정 가능(만약 설정된다면, 서브 프레임 세트 단위로 설정됨)
- 간섭 측정 제한의 활성/비활성(ON/OFF) 여부(이는 주기적 또는 비주기적 CSI 보고에 대하여 독립적으로 설정 가능(만일 본 파라미터가 설정된다면, 서브 프레임 세트 단위로 설정됨)
- Pc(만일 본 파라미터가 설정된다면, 서브 프레임 세트 단위로 설정됨)
- 코드북 서브셋 제한 관련 파라미터/설정 정보(예를 들면, R13-CSR-1, 2, 3, 및/또는 legacy CSR이 개별 설정될 수도 있음. 다만, 본 실시예에서 NZP CSI-RS 자원 #0은 K=1인 경우의 class B 타입의 CSI 보고를 위해 할당/사용되므로, R13-CSR-3이 설정될 수 있음)
2. NZP CSI-RS 자원 #1(제n CSI-RS 자원/구성(예를 들어, n=1) 또는 1st eMIMO-type이라 지칭될 수 있음)
NZP CSI-RS 자원 #1은 실시예에 따라 크게 아래와 같이 두 가지 option으로서 구별될 수 있다.
(1) Option 1
일 실시예로서, NZP CSI-RS 자원 #1은 class A 타입의 CSI 보고를 위한 자원에 해당할 수 있다. 이때, NZP CSI-RS 자원 #1은 CSI-RS 자원 중 특정 위치의 자원(예를 들어, 두 번째로 가장 낮은/작은(second-lowest) 인덱스 또는 가장 높은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)으로서 고정/설정/할당될 수 있다.
NZP CSI-RS 자원 #1(예를 들어, 두 번째로 가장 낮은/작은 인덱스 또는 가장 높은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)에 대해서는 아래의 설정들 중 적어도 하나가 default 설정으로서 정의될 수 있다. 이하에서 후술하는 파라미터들에 관한 설명은 표 16의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
- Class B 타입의 CSI 보고를 위한 CSI-RS 자원으로 설정
- 포트 수(A)를 특정 값으로 설정(예를 들어, A = 12 또는 16) 또는 포트 수(A)는 필수적으로 시그널링되어야 하는 파라미터로 설정될 수 있음
- 항상 rank 1이 적용된다는 제한이 설정(즉, RI=1)되는 것으로 정의/설정할 수 있음 (이를 통해 best CDI(channel direction information) 정보 하나만 단말이 피드백하고, 이를 CSI-RS 자원 #0의 빔 계수로 적용하기 위함이 목적임). 여기서, rank 1 제한이 설정됨은 단말이 W1(또는 i1, PMI 1)을 피드백하는 경우, RI는 별도로 피드백하지 않는 것으로 해석될 수 있음(항상 RI는 ‘1’로 설정되기 때문). 이때, rank 1 제한이 설정된 단말은 2-layers까지만 지원하는 단말일 수 있으며, 해당 단말은 1st eMIMO-type에 따라 W1을 피드백하는 경우, RI는 별도로 피드백하지 않음.
또한, NZP CSI-RS 자원 #1(예를 들어, 두 번째로 가장 낮은/작은 인덱스 또는 가장 높은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)에 대해서는 아래의 파라미터들 중 적어도 하나가 설정 가능한 파라미터(configurable parameter)로서 정의될 수 있다.
- 포트 수(A)(예를 들어, A는 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 24, 32, 40, 또는 64로 설정될 수 있음. 물론, 이외의 다른 값들로도 설정 가능)
- 서브 프레임 세트들이 설정되거나 설정되지 않음(서브 프레임 세트의 설정은 eICIC 및/또는 eIMTA 동작 지원을 위한 목적일 수 있음)
- Pc(만일 본 파라미터가 설정된다면, 서브 프레임 세트 단위로 설정됨)
- 코드북 서브셋 제한 관련 파라미터/설정 정보(예를 들면, R13-CSR-1, 2, 3, 및/또는 legacy CSR이 개별 설정될 수도 있음. 다만, 본 실시예에서 NZP CSI-RS 자원 #1은 class A 타입의 CSI 보고를 위해 할당/사용되므로, R13-CSR-1 및/또는 2가 설정될 수 있음)
- N1, N2, O1, O2, Config 등 Class A 코드북 생성과 관련 파라미터들
- CDM-type, NZP-CSI-RS-configuration-list, subframeConfig, QCL-info, scramblingID 등 Class A 타입을 위한 CSI-RS의 설정 관련 파라미터들
(2) Option 2
다른 실시예로서, NZP CSI-RS 자원 #1은 class B 타입의 CSI 보고를 위한 자원에 해당할 수 있다. 이때, NZP CSI-RS 자원 #1은 CSI-RS 자원 중 특정 위치의 자원(예를 들어, 두 번째로 가장 낮은/작은 인덱스 또는 가장 높은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)으로서 고정/설정/할당될 수 있다.
NZP CSI-RS 자원 #1(예를 들어, 두 번째로 가장 낮은/작은 인덱스 또는 가장 높은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)에 대해서는 아래의 설정들 중 적어도 하나가 default 설정으로서 정의될 수 있다. 이하에서 후술하는 파라미터들에 관한 설명은 표 16의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
- Class B 타입의 CSI 보고를 위한 CSI-RS 자원으로 설정
- K는 1보다 큰 값으로 설정(예를 들어, K=4) 또는 1보다 큰 K는 필수적으로 시그널링되어야 하는 파라미터로 설정될 수 있음.
- MR을 활성화(ON) 또는 비활성화(OFF)로 설정
MR이 ON의 경우, 보다 세부적으로, 채널 측정 제한만이 ON으로 설정되거나, 또는 간섭 측정 제한만이 ON으로 설정될 수 있음. 또는 채널 측정 제한 및 간섭 측정 제한을 모두 ON으로 설정하되, 측정의 dynamics를 가장 잘 반영하는 측정 제한을 ON으로 설정할 수도 있음.
- 특정 N_k 값을 설정. 예를 들어, 모든 k(k=1,…K)에 대하여 N_k = 2 또는 4와 같이, N_k는 기설정된 포트 수로 설정/정의할 수 있음. 또는 N_k 값은 필수적으로(mandatory) 시그널링되어야 하는 파라미터로 설정할 수 있음.
또한, NZP CSI-RS 자원 #1(예를 들어, 두 번째로 가장 낮은/작은 인덱스 또는 가장 높은 인덱스를 갖는 CSI-RS 자원)에 대해서는 아래의 파라미터들 중 적어도 하나가 설정 가능한 파라미터(configurable parameter)로서 정의될 수 있다.
- K(K>1, 따라서 CSI-RS 자원 #1은 K개의 CSI-RS 자원들이 결합된 형태의 composite CSI-RS 자원로 인식될 수 있으며, 종래 시스템에서 K>1인 경우의 Class B에 대해 정의/설정되는 동작의 일부(혹은 전부)를 따를 수 있음.
- 각 k에 대한 N_k(k=1, …, K)(만일, K>1인 경우)
- 서브 프레임 세트들이 설정되거나 설정되지 않음(서브 프레임 세트의 설정은 eICIC 및/또는 eIMTA 동작 지원을 위한 목적일 수 있음)
- 채널 측정 제한의 활성/비활성(ON/OFF) 여부(이는 주기적 또는 비주기적 CSI 보고에 대하여 독립적으로 설정 가능(만약 설정된다면, 서브 프레임 세트 단위로 설정됨)
- 간섭 측정 제한의 활성/비활성(ON/OFF) 여부(이는 주기적 또는 비주기적 CSI 보고에 대하여 독립적으로 설정 가능(만일 본 파라미터가 설정된다면, 서브 프레임 세트 단위로 설정됨)
- Pc(만일 본 파라미터가 설정된다면, 서브 프레임 세트 단위로 설정됨)
- 코드북 서브셋 제한 관련 파라미터/설정 정보(예를 들면, R13-CSR-1, 2, 3, 및/또는 legacy CSR이 개별 설정될 수도 있음. 다만, 본 실시예에서 NZP CSI-RS 자원 #1은 K>1인 경우의 class B 타입의 CSI 보고를 위해 할당/사용되므로, legacy CSR이 설정될 수 있음)
만일, NZP CSI-RS 자원 #1에 대하여 Option 1 및 2가 공존하는 경우, NZP CSI-RS 자원 #1이 Option 1이 적용된 CSI-RS 자원인지, Option 2가 적용된 CSI-RS 자원인지를 구별/지시하기 위한 RRC 스위칭 파라미터(예를 들어, R14-Class-type-indicator)가 새롭게 정의될 수 있으며, 기지국은 해당 파라미터를 이용하여 NZP CSI-RS 자원 #1에 관한 구체적인 정보를 명시적으로 시그널링하여 단말에게 지시할 수 있다.
이렇듯 하나의 CSI process 내에서 class C 타입의 CSI 보고 형태가 새롭게 정의/설정될 수 있으며, 이때 CSI-IM 자원은 해당 CSI process 내에 하나만 존재하는 것으로 정의할 수 있다. 이 경우, (composite) NZP CSI-RS 자원 #0 및 #1에 공통적으로 대응되는 하나의 CSI-IM 자원이 설정된다는 효과가 발생한다. 또는, (composite) NZP CSI-RS resource #0 또는 #1별로 각각 대응하는 개별 CSI-IM 자원이 설정될 수 있다. 또는, 더 세부적으로 특정 (composite) NZP CSI-RS 자원 내에 존재하는 특정 CSI-RS 자원 단위별로 각각 대응하는 개별 CSI-IM 자원이 쌍(pair)으로 설정될 수도 있다.
한편, Class C 타입의 CSI process에서 NZP CSI-RS 자원 #0 또는 #1(또는 1st eMIMO-type 또는 2nd eMIMO-type)에 따라 공통적으로 설정될 수도 있고, 또는 독립적으로 설정될 수도 있다.
보다 상세하게는, 일 실시예로서, 각 CSI-RS configuration을 특정하기 위한 각각의 'CSI-RS-ConfigBeamformed'에 채널 측정 제한(MR)의 활성/비활성(ON/OFF)을 지시하는 RRC 파라미터('channelMeasRestriction')가 NZP CSI-RS 자원 #1(즉, 제1 eMIMO-type)과 NZP CSI-RS 자원 #0(즉, 제2 eMIMO-type)에 각각 독립적으로 설정될 수 있다. 이는 NZP CSI-RS 자원 #1에 상대적으로 장기(long-term) 및/또는 광대역(wideband) PMI(즉, 채널 방향성(channel direction)) 정보를 보고하도록 하기 위함이고, NZP CSI-RS 자원 #0은 상대적으로 단기(short-term) 및/또는 협대역(narrowband) CSI를 보고하도록 하기 위함이므로, 그 측정/보고의 대상 및 목적이 상이하다. 따라서, 채널 MR ON/OFF 기능을 각기 독립적으로 설정할 수 있도록 하는 것이 다양한 환경에 맞춘 유연한 동작(flexible operation)이 가능하게 한다는 장점이 있다.
예를 들어, NZP CSI-RS 자원 #1은 장기(long-term)이므로 단말에서 측정 평균(measurement averaging)을 하는 것이 성능을 저해할 수 있다고 판단되거나 혹은 beamformed CSI-RS resource 공유(sharing) 목적 등으로 MR-ON을 설정하고, 반면, NZP CSI-RS 자원 #0은 레거시 동작과 유사하게 MR-OFF를 설정하는 등으로 설정에 차이를 가질 수 있다. 또한, NZP CSI-RS 자원 #1에 대해서도 MR-OFF를 설정함으로써 상대적으로 장기(long-term)라고 하더라도 측정 평균(measurement averaging)을 통한 잡음 억제 이득(noise suppression gain)을 기대할 수 있으며, NZP CSI-RS 자원 #0에 MR-ON을 설정함으로서 단기(short-term) 레벨에서 beamformed CSI-RS resource 공유 효과를 얻도록 할 수 있다.
또는, 다른 실시예로서, 채널 측정 제한(MR)의 활성/비활성(ON/OFF)을 지시하는 RRC 파라미터('channelMeasRestriction')가 NZP CSI-RS 자원 #1(즉, 제1 eMIMO-type)과 NZP CSI-RS 자원 #0(즉, 제2 eMIMO-type)가 함께 설정되는 특정 CSI process 내 공통적으로 설정될 수도 있다. 이에 따라, 서로 연관된 목적이 있는 NZP CSI-RS 자원 #1과 NZP CSI-RS 자원 #0에 대한 채널 측정 시에 공통적인 MR ON/OFF를 적용하여 CSI 도출(derivation)을 수행하도록 제한이 부여될 수 있다. 이로 인하여, 상기 하나의 통합 CSI process 내에서의 CSI 계산 과정 과정에 있어서 단말 동작 및 복잡도를 단순화 해준다는 장점이 있다.
즉, MR ON으로 설정되면 해당 CSI process에 대해서 모든 채널 측정 시 항상 단일 서브프레임에 대한 측정 샘플에 대하여만 측정하는 동작이 적용되도록 하고, MR OFF가 설정되면 특정 무빙 평균(moving averaging) 및 가중 평균(weighted averaging) 등의 단일 동작 프로세스가 일관되게 적용되도록, 단말 구현을 보다 간단하도록 지원할 수 있다.
예를 들어, beamformed CSI-RS 자원들을 전송하는 해당 기지국의 구현이 해당 셀 내의 다른 단말들과 함께 beamformed CSI-RS 자원 공유를 운용하고 있느냐의 여부에 따라, 상기 hybrid용 CSI process내에 전체적으로 MR-ON 또는 MR-OFF를 선택적으로 설정할 수 있도록 함으로써 불필요한 시그널링의 복잡도를 제거하고 구현의 용이성을 지원하는 장점이 있다.
이와 유사하게, 코드북 서브셋 제한 관련 파라미터/설정 정보 역시 Class C 타입의 CSI process에서 NZP CSI-RS 자원 #0 또는 #1(또는 1st eMIMO-type 또는 2nd eMIMO-type)에 따라 공통적으로 설정될 수도 있고, 또는 독립적으로 설정될 수도 있다.
이하에서는, 위와 같은 class C 타입의 CSI process를 설정 받은 단말의 CSI feedback 동작에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 각 NZP CSI-RS 자원에 대하여 파라미터가 다음과 같이 설정된 경우를 가정하여 설명한다. 다만, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다:
1. NZP CSI-RS 자원 #0(또는 제1 CSI-RS 구성 또는 2nd eMIMO-type이라 지칭될 수 있음)
- Class B 타입의 CSI 보고를 위한 CSI-RS 자원으로 설정됨
- K=1
- N_1 = 4
- PMI-config = 1(W2-only feedback)
- 서브 프레임 세트는 설정되지 않음
- MR ON(채널 측정 제한 및 간섭 측정 제한 모두 활성화
- 특정 Pc 값
2. NZP CSI-RS 자원 #1(또는 제2 CSI-RS 구성 또는 1st eMIMO-type이라 지칭될 수 있음)
- Class A 타입의 CSI 보고를 위한 CSI-RS 자원으로 설정됨(즉, 상술한 Option 1이 적용되며, Option 1을 지시하는 파라미터가 시그널링될 수 있음)
- 포트 수(A) = 16
- 서브 프레임 세트는 설정되지 않음
- 특정 Pc 값
- 특정 N1, N2, O1, O2, Config 등 Class A 코드북 생성 관련 파라미터들
- 특정 CDM-type, NZP-CSI-RS-configuration-list, subframeConfig, QCL-info, scramblingID 등 Class A 타입을 위한 CSI-RS의 설정 관련 파라미터들
- rank 1 한정을 적용한 CSR(Codebook subset restriction)
이 때, Class C 타입의 CSI process 설정 정보 내에는 특정 P-CSI feedback 모드(예를 들어, extended P-CSI mode 1-1 & submode 1, or extended P-CSI mode 2-1 등)이 설정될 수 있으며, 각 모드에서의 구체적인 CSI process에 대하여 이하에서 살펴본다. 이하에서 후술하는 각 모드에 관한 실시예들에는 앞서 도 13과 관련하여 상술한 설명이 동일/유사하게 적용될 수 있다.
1. Extended P-CSI mode 1-1 & submode 1
1개의 CSI full 보고는, 아래와 같이 적어도 PUCCH 포맷 2/2a/2b에서의 3개의 reporting instance로 구성될 수 있다. 여기서 적어도 PUCCH 포맷 2/2a/2b에서의 3개의 reporting instance라 함은, 3개의 reporting instance 중 적어도 일부에 PUCCH 포맷 2/2a/2b가 적용/설정되며, 나머지 reporting instance에는 PUCCH 포맷 3이 적용/설정되는 것으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 1st instance에는 PUCCH 포맷 3이 적용될 수 있으며, 나머지 2nd 및 3rd instance에는 PUCCH format 2/2a/2b가 적용될 수 있다.
- 1st (reporting) instance: W1((i11 or i'11) & i12))(이때, rank 1으로 제한됨)
- 2nd (reporting) instance: RI
- 3rd (reporting) instance: CQI + W2(i2)
1st (reporting) instance에 보고되는 W1은 가장 선호되는(the most preferred CDI) CDI를 획득하기 위해 NZP CSI-RS resource #1을 측정함으로써 도출될 수 있다.
2nd (reporting) instance에 보고되는 RI는 NZP CSI-RS resource #0을 측정함으로써 도출될 수 있다.
3rd (reporting) instance에 보고되는 CQI 및 W2는 NZP CSI-RS resource #0을 측정함으로써 도출될 수 있다.
12- 또는 16-포트에 대한 extended P-CSI mode 1-1 & submode 1(또는 for Rel.13)의 경우, RRC에 의해 주어진 Config 파라미터를 갖는 Rel. 13의 class A 코드북은 코드북 서브 샘플링이 필요하지 않다고 가정될 수 있다.
앞서 상술한 1st, 2nd 및 3rd instance을 도출하기 위한 구체적인 수학식의 제1 실시예는 아래의 수학식 21 내지 23을 따를 수 있다. 보다 상세하게는, 수학식 21은 W1이 전송/보고되는 1st instance, 수학식 22는 RI가 전송/보고되는 2nd instance, 수학식 23은 CQI 및 W2가 전송/보고되는 3rd instance를 도출하기 위한 수학식이다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000021
수학식 21의 N_OFFSET,CDI는 W1 보고 오프셋에 해당하며, 종래에는 별도로 정의되지 않았으나, 본 수학식과 같이 실시예에 따라 새롭게 별도로 정의되어 사용될 수 있으며, 상위 계층 파라미터에 의해 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000022
수학식 22의 M_RI, N_OFFSET,RI, N_OFFSET,CQI 및 N_pd는 레가시 시스템의 RRC 파라미터가 재사용될 수 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000023
수학식 21 및 22를 참조하면, W1 피드백/보고 주기는 H’’*N_pd, RI 피드백/보고 주기는 M_RI*N_pd로 결정될 수 있다. 여기서, H’’은 이미 존재하고 있는 H’ 파라미터와 독립적으로 새롭게 정의되는 파라미터에 해당하며, M_RI보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 보다 상세하게는, H’’은 M_RI의 정수배(integer multiple)로 정의될 수 있으며, 그 결과 mod(H’’, M_RI) = 0이 만족될 수 있다. 그 결과, 이는, 1st (reporting) instance에 보고되는 W1의 피드백 주기(또는 1st eMIMO-Type의 CSI 보고 주기)는 RI의 피드백 주기인 2nd (reporting) instance에 보고되는 RI의 피드백 주기(또는 2nd eMIMO-Type의 RI 보고 주기)의 정수배인 것으로 해석될 수 있다. 다시 말하면, W1 피드백 주기(예를 들어, 1st eMIMO-Type의 W1 피드백 주기)는 동일한 eMIMO-type의 RI(즉, 1st eMIMO-Type의 RI 피드백 주기)가 아닌, 다른 eMIMO-type의 RI(즉, 2nd eMIMO-Type의 RI 피드백 주기) 피드백 주기의 정수배로 정의/설정/결정될 수 있다. 물론, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 W1 피드백/보고 주기가 H’’*N_pd로 결정되는 경우는 단말이 2 layers까지 지원하는 경우에 해당될 수 있고, 만일, 단말이 8 layers까지 지원하는 경우는 상기 H’’*N_pd의 주기로 1st eMIMO-type에 대한 W1과 RI(이때, x=1비트 RI={1, 3})를 함께 보고하도록 정의/설정될 수 있다.
또는 제2 실시예로서, 제1 실시예의 수학식 21이 아래의 수학식 24로 대체되어 1st 내지 3rd instance들이 도출될 수도 있다.
Figure PCTKR2016013567-appb-M000024
제1 실시예(특히, 수학식 21)는 W1에 대한 오프셋(N_OFFSET,CDI)이 정의/설정된 경우에 적용될 수 있으며, 제2 실시예(특히, 수학식 24)는 W1에 대한 상기 오프셋이 정의/설정되지 않은 경우에 적용될 수 있다.
이렇듯 class A 타입의 CSI 보고/피드백 주기를 class B 타입의 RI 보고/피드백 주기의 정수배로 설정하는 이유는, class A 타입의 CSI 보고/피드백 주기를 class B 타입의 RI 보고/피드백 주기보다 long-term하게 설정함으로써, class A 타입의 CSI 보고/피드백을 통해 획득한 CDI를 Class B 타입의 CSI process에 적용하기 위함임은 앞서 상술한 바와 같다.
2. Extended P-CSI mode 2-1
적어도 12- 또는 16포트들(또는 Rel. 13의 class A 코드북)에 대한 P-CSI 모드 2-1은 아래와 같은 예외들을 제외하곤 레가시 8-Tx P-CSI mode 2-1과 동일하다.
(1) RRC에 의해 주어진 Config 파라미터를 갖는 Rel. 13의 class A 코드북은 아래와 같이 가정될 수 있다.
- 레가시 서브 샘플링은 Config 2, 3, 4에 대한 i2를 위해 재사용됨.
- Config 1에 대한 i2를 위해서는 서브 샘플링이 사용되지 않음.
- 만일 Rel.13 class A 코드북이 아닌 새로운 코드북이 적용되는 경우에는 그에 따른 빔 선택 패턴 등 codebook details에 따른 i2 bitwidth에 따라 (레가시) 서브 샘플링이 적용되는지의 여부가 결정될 수 있음. 예를 들어, i2 > 2bits인 경우에 (레가시) 서브 샘플링이 적용될 수 있음.
(2) RI는 NZP CSI-RS resource #0를 측정함으로써 도출됨.
(3) CQI 및 W2(i2)는 NZP CSI-RS resource #0를 측정함으로써 도출됨.
(4) PTI가 0인 경우(즉, wideband reporting의 경우), 최적의(the most preferred) CDI를 획득하기 위해 NZP CSI-RS resource #1를 측정함으로써 W1((i11 or i’11) & i12)) (단, rank 1으로 제한됨)을 도출하고, 이를 2nd instance에 피드백/보고함.
이러한 Extended P-CSI mode 2-1의 CSI process는 레가시 P-CSI mode 2-1의 CSI process를 재사용하여 정의될 수 있다.
도 14는 레가시 시스템의 P-CSI mode 2-1에 따른 CSI process를 예시한 도면이다.
Extended P-CSI mode 2-1의 CSI process가 레가시 P-CSI mode 2-1의 CSI process를 재사용하여 정의되는 경우, 도 14를 참조하면, 1st (reporting) instance에는 (NZP CSI-RS resource #0를 측정함으로써 도출된) RI가 전송되고, 2nd (reporting) instance에는 (NZP CSI-RS resource #1을 측정함으로써 도출되며, rank 1으로 제한된 경우의) W1((i11 또는 i’11) 및 i12))(PTI가 0인 경우)이 전송되며, 3rd (reporting) instance에는 (NZP CSI-RS resource #0을 측정함으로써 도출된) CQI 및 W2(i2)가 전송되는 CSI process가 도출될 수 있다.
이는, 앞서 Extended P-CSI mode 1-1 & submode 1에서 제안한 1st, 2nd 및 3rd reporting instance에 전송되는 정보와 상이하다. 보다 상세하게는, Extended P-CSI mode 1-1 & submode 1에서는 W1을 먼저 1st (reporting) instance에 보고/전송하고(낮은 듀티 사이클로), RI를 2nd reporting instance에 보고/전송한다(높은 듀티 사이클로). 그러나, P-CSI mode 2-1은 PTI가 1인 경우에 대한 서브밴드 보고를 지원하는 목적이 크므로, 위와 같이 Extended P-CSI mode 1-1 & submode 1와 달리 정의/설정하는 것은 문제가 되지 않는다.
따라서, 앞서 Extended P-CSI mode 1-1 & submode 1에서 성립하는 “W1의 주기(NZP CSI-RS resource #1로부터 도출되는)는 RI의 주기(NZP CSI-RS resource #0으로부터 도출되는)의 정수배”라는 특징은 Extended P-CSI mode 2-1에서는 성립하지 않을 수 있다. 대신, 본 명세서에서 제안하는 Extended P-CSI mode 2-1를 따르면, PTI가 0인 경우, “W1의 주기(NZP CSI-RS resource #1로부터 도출되는)는 RI의 주기(NZP CSI-RS resource #0으로부터 도출되는)와 동일하거나 이보다 작음”라는 특징이 성립할 수 있다.
그리고/또는, Extended P-CSI mode 2-1와 같이 서브 밴드 보고를 지원하는 모드에서는, PTI가 0일 때 wideband 및/또는 long-term 속성의 CSI type이 단말에 의해 보고되고, PTI가 1일 때 subband 및/또는 short-term 속성의 CSI type이 단말에 의해 보고될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 1st eMIMO-type의 RI 및 W1는 각각 RI(1) 및 W1(1)으로 지칭하며, 2nd eMIMO-type의 RI, W1, W2 및 CQI는 각각 RI(2), W1(2), W2(2) 및 CQI(2)라 지칭하기로 한다.
만일 PTI가 0(즉, wideband 및/또는 long-term 속성)일 때의 CSI type이 보고될 때에는 해당 PTI와 함께(jointly) 인코딩되는 RI(1st eMIMO-type의 RI에 해당)를 0 또는 1 bit으로 축약하여 1st eMIMO-Type의 CSI 보고 동작에 최적화되도록 정의/설정할 수 있다. 또는, 만일 PTI가 1(subband 및/또는 short-term 속성)일 때의 CSI type이 보고될 때에는 해당 PTI와 함께 인코딩되는 RI(2)를 레가시 시스템에서와 같은 bitwidth(예를 들어, 지원되는 계층에서의 UE capability에 따른 3bits(3 bits depending on UE capability on supported layers))로 하여 2nd eMIMO-Type의 CSI 보고 동작에 최적화되도록 정의/설정할 수 있다.
이때, 도 14의 레가시 P-CSI mode 2-1을 참조하면, 0 값의 PTI(PTI=0)가 보고된 후 이어지는 W1 보고는 1st eMIMO-type의 W1(1) 보고로 한정/정의/설정될 수 있다. 또한, W2 및 CQI 보고는 가장 최근(the latest) 보고된 RI(2)에 기반하여 계산되는 2nd eMIMO-type의 W2(2) 및 CQI(2) 보고로 한정/정의/설정될 수 있다.
보다 구체적으로, 0 값의 PTI(PTI=0)가 보고된 후 이어지는 W1 보고가 다수 번에 걸쳐 수행되는 경우, 이 중 N번째(예를 들어, N=2)부터의 W1 보고는 1st eMIMO-type이 아닌, 2nd eMIMO-type의 W1(즉, W1(2)) 보고인 것으로 정의/설정될 수 있다. 이때, 상기 N 값은 특정 값으로 고정되거나 별도로 시그널링/설정될 수 있다.
또는, 0 값의 PTI(PTI=0)가 보고된 후 이어지는 W1 보고는 1st eMIMO-type의 W1(1) 보고와 2nd eMIMO-type의 W1(2) 보고가 특정 패턴을 가지고 (교차/반복되며) 수행될 수 있으며, W1(1) 및 W1(2) 보고의 교차/반복 패턴이 별도로 설정될 수 있다.
또는, 0 값의 PTI(PTI=0) 및 1 값의 PTI(PTI=1)가 모두 보고된 후 이어지는 reporting instances는 모두 2nd eMIMO-type에 대한 것으로 한정/정의/설정될 수 있으며, 1st eMIMO-type에 대한 보고(예를 들어, 1st eMIMO-type의 RI(1) 및 W1(1))는 2nd eMIMO-type과는 별도로 독립적인(및/또는 추가적인) 주기 및/또는 오프셋 파라미터를 사용하여 보고될 수 있다.
예를 들어, 1st eMIMO-type의 RI(1) 및 W1(1)는 함께(jointly) 인코딩되되, 이는 항상 PTI=0을 보고하는 instance로부터 특정 오프셋 파라미터만큼 떨어진 instance(예를 들어, 선행하는 지점 (이 경우 기지국은 항상 PTI보고 지점보다 선행하는 해당 지점의 신호를 수신해서 저장해두고 있다가 곧 수신되는 PTI지점의 값이 0인 경우에만 미리 저장된 신호를 복호하여 해석하고 아닌 경우에는 무시하는 형태로 수신 신호를 처리하는 구현을 따를 수 있음))에 보고하는 것으로 정의/설정될 수 있거나, 또는 PTI값에 무관하게 PTI보고 주기의 특정 정수배에 해당하는 지점마다 여기에 특정 오프셋 파라미터만큼 떨어진 instance에 보고하는 것으로 정의/설정될 수 있다. 이때 특정 오프셋 파라미터는 별도로 설정될 수 있다. 만일, 해당 instance에 다른 PUCCH reporting instance와 충돌(collision)이 발생한다면, 단말은 미리 정의/설정되는 충돌 핸들링 규칙(collision handling rule)에 따라 동작하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 항상 RI(1), W1(1) 등의 1st eMIMO-Type에 대한 CSI 컨텐츠를 2nd eMIMO-Type에 대한 CSI 컨텐츠보다 우선하여 보고하되, 나머지는 드롭(drop)하도록 설정할 수 있다.
상술한 실시예의 동작에 있어서, 단말이 PTI=0을 보고하는 최소 주기 등에 관한 특정 제한이 부여될 수 있다.
예를 들어, PTI=1을 최대 X(예를 들어, X=5)번 연속 보고하면 반드시 그 다음 PTI reporting instance에서는 PTI=0을 보고해야 하는 것으로 제한이 부여될 수 있다. 이를 통해 PTI=0이 적어도 특정 구간 내에서는 반드시 한 번은 보고되도록 제한될 수 있다. 이렇게 해야만 1st eMIMO-Type에 대한 보고도 간헐적으로 전송될 수 있어, 2nd eMIMO-Type의 빔포밍을 적용하는데 문제가 없도록 하는 효과가 있다.
그리고/또는, 만일 2nd eMIMO-Type에 대한 보고가 Class B(K=1, PMI-Config=1(예를 들어, W2-only codebook))(즉, Option)로 설정되는 경우에는, W1 보고가 수행되지 않기 때문에, 이 경우에는 항상 PTI=1을 단말이 보고해야하는 것으로 제한될 수도 있다. 또는, 단말은 항상 PTI=1만을 보고하기 때문에 PTI bitwidth를 제거한 형태로 RI만 보고하도록 정의/설정될 수도 있다.
이상에서, 단말이 W1(1)(NZP CSI-RS 자원 #1으로부터 도출되는) 및 RI(2)/W2(2)/CQI(2)(NZP CSI-RS 자원 #0으로부터 도출되는)를 각각 Class C 타입의 CSI process 내의 서로 다른 CSI-RS 자원으로부터 도출하는 동작에 있어서, NZP CSI-RS resource #0 및 #1은 주기 및 오프셋이 상이할 수 있다. 다시 말하면, 서로 다른 NZP CSI-RS 자원으로부터 W1과 RI/W2/CQI이 각각 도출될 수 있으며, 보고되는 주기 및 오프셋 역시 NZP CSI-RS 자원별로 서로 상이하게 설정될 수 있다. 이 경우, hybrid CSI-RS based schemes의 CSI-RS 오버헤드 감소 효과를 위해, NZP CSI-RS resource #1의 주기가 NZP CSI-RS resource #0 주기보다 훨씬 길도록 설정하는 것이 바람직하다.
각 CSI-RS 자원별 주기/오프셋 설정은 eNB 동작에 따르므로, 단말은 W1(1)(NZP CSI-RS 자원 #1으로부터 도출되는) 및 RI(2)/W2(2)/CQI(2)(NZP CSI-RS 자원 #0으로부터 도출되는)를 도출할 때, 각 NZP CSI-RS 자원 #X(X=0 or 1)의 전송 타이밍에 따라 가장 최근의 유효한 서브 프레임(valid subframe)을 이용하여 측정한 측정 샘플/결과를 반영하여(그리고/또는 참조 자원 타이밍과 연계하여) 상기 파라미터 값들을 각각 도출할 수 있다.
예를 들어, P-CSI mode 2-1에서 단말이 보고하는 PTI=0와 함께 인코딩되는 RI(2)는 NZP CSI-RS resource #0으로부터 도출될 것이고, 이어지는 W1(1)은 NZP CSI-RS resource #1으로부터 도출될 것이므로, 여기서 보고되는 RI(2)는 이어서 보고되는 W1(1)에 의해 도출되는 최적의(preferred) CDI가 반영된 RI가 될 수 없다. 결국, 가장 최근 보고된 W1에 의한 최적의(preferred) CDI가 반영된 새로운 RI 보고는 다음 PTI 시그널링이 가능한 (reporting) instance가 되어서야 단말의 측정 및 CSI 도출에 반영되어 유효하게 보고될 수 있다.
이러한 문제점을 효과적으로 개선하기 위해서, P-CSI mode 2-1에서의 피드백 체인을 개선할 수 있다.
예를 들어, 단말이 항상 wideband W1(1)(NZP CSI-RS 자원 #1으로부터 도출되는)이 먼저 보고되도록 설정되고, 기지국은 단말로부터 보고된 W1(1)을 빔 계수로 CSI-RS resource #0에 반영하고, 이를 단말에 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 빔 계수가 반영되어 새로운 빔포밍 방향(beamformed direction)을 갖는 CSI-RS resource #0를 측정하고, 해당 자원에 대한 측정 결과인 RI(2)/W2(2)/CQI(2)(NZP CSI-RS 자원 #0으로부터 도출되는)를 순차적으로 기지국으로 보고하는 방식의 개선된 P-CSI 피드백 체인이 새롭게 제안될 수 있다.
이러한 동작이 수행되기 위해서는, wideband W1(1)(NZP CSI-RS 자원 #1으로부터 도출되는) (reporting) instance와, 이어지는 RI(2)(NZP CSI-RS 자원 #0으로부터 도출되는) (reporting) instance 사이에는 Y ms의 최소한의 시간 간격이 존재할 수 있다. 여기서 Y 값은, 단말이 W1(또는 W1(1))을 전송했을 때 기지국이 이를 수신하여(propagation delay의 고려 가능) CDI를 획득하기까지의 시간, 획득한 CDI를 CSI-RS 자원 #0에 반영하여 전송하기까지의 시간 및/또는 전송된 CSI-RS 자원 #0를 단말이 측정하여 CSI를 도출하고 RI(2)(NZP CSI-RS 자원 #0으로부터 도출되는)를 보고하게 되기까지의 시간 등이 모두 고려되어 결정될 수 있다.
예를 들어, Y 값을 가장 작은 값으로 정의하고자 한다면, 기지국이 CDI를 기지국이 획득하고 이를 반영한 CSI-RS 자원 #0을 전송하기까지 1ms가 소요되고, 단말은 CSI-RS 자원 #0을 수신하고 4ms 후에 CSI-RS 자원 #0을 이용하여 도출한 RI를 보고한다고 가정한다면, Y 값은 ‘5’로 정의/설정될 수도 있다.
다만, 이는 예시일 뿐, 보다 low-latency system design에서는 Y<5의 값도 고려될 수 있으며, Y>5인 경우에는 Y 값으로 가능한 값들 중 최소값으로 설정할 수 있는 유연성(flexibility)을 제공하는 것이 바람직하다. 즉, Y는 네트워크 동작/구현에 따라, Y 값으로서 예를 들어 5, 10, 15, … 등의 값이 반영될 수 있도록 W1(1)(NZP CSI-RS 자원 #1으로부터 도출되는) (reporting) instance와 RI(2)(NZP CSI-RS 자원 #0으로부터 도출되는) (reporting) instance의 차이를 유연(flexible)하게 설정하도록 할 수 있다.
이상의 실시예들에서는, 설명의 편의상, NZP CSI-RS 자원 #1에 Rel-13의 16-포트 코드북이 설정된 경우를 예로하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, NZP CSI-RS 자원 #1에는 A-port codebook(이때, A>16)을 적용될 수도 있다. 이러한 새로운 코드북의 적용에 따라 새로운 CSI type이 정의될 수 있으며, 이 경우에도 새로운 CSI type이 W1에 포함/변경되거나 이를 대체하는 형태, 또는 상술한 실시예/동작에 추가되어 별도의 reporting instance에 전송되는 경우 등으로도 확장 적용될 수 있다.
이하에서는, Non-precoded(NP) CSI-RS(즉, Class A 타입에 대한 CSI-RS)과 beamformed(BF) CSI-RS(즉, Class B 타입에 대한 CSI-RS) 사이의 Joint utilization뿐만 아니라 서로 다른 타입의 beamformed CSI-RS 사이의 joint utilization으로 분류되는 hybrid CSI-RS에 대하여 살펴보기로 한다.
1. NP 및 BF CSI-RS 사이의 joint utilization
스킴에 기초한 hybrid CSI-RS의 한 타입은 NP CSI-RS(class A) 및 BF CSI-RS(class B) 사이의 joint utilization에 해당할 수 있다. 이는, 2개의 Rel. 13의 CSI 프로세스들을 설정함으로써 적용/사용 가능하다. 특히, class A 타입의 제1 CSI process에는 상대적으로 높은 주기를 갖는 NP CSI-RS 자원(예를 들어, CSI-RS 자원 #1)이 설정될 수 있다. 또한, class B 타입의 제2 CSI process에는 상대적으로 낮은 주기를 갖는 BF CSI-RS 자원(또는 CSI-RS 자원 #0)이 설정될 수 있다. 단말의 CSI 피드백은 CSI process당 독립적으로 수행될 수 있으나, 기지국은 제1 CSI process로부터 보고된 PMI를 제2 CSI process의 BF CSI-RS에 빔 계수로 적용/사용할 수 있다.
Rel. 14의 eFD-MIMO의 경우, 보다 효율성 높은 CSI 보고를 위해, 이러한 두 개의 CSI process들을 이용하여 하나의 통일된/통합된 CSI process를 도출하는 hybrid 동작을 어떻게 최적화할 지에 대해 추가적으로 논의될 필요가 있다. 이때, 고려되어야 할 사항은 제1 CSI process로부터 실제로 필요한 CSI 피드백 요소는 PMI 정보이며, CQI가 아니라는 점이다. 그 이유는, 제2 CSI process를 통해 보고된 CQI는 실제로 link adaptation에 대한 CSI의 short-term 레벨에서의 관련된 CQI에 해당하기 때문이다.
통일된/통합된 CSI process에서 Hybrid CSI-RS에 대해 가능한 하나의 디자인은 Hybrid CSI-RS 자원이 적어도 2개의 CSI-RS 자원들(예를 들어, 측정 제한이 활성화된 NP CSI-RS 1(예를 들어, CSI-RS 자원 #1) 및 BF CSI-RS 2(예를 들어, CSI-RS 자원 #0))로 구성될 수 있다는 점이다. 이때, W1 보고는 NP CSI-RS 1에 기초하여 수행될 수 있으며, RI/W2/CQI 보고는 BF CSI-RS 2에 기초하여 수행될 수 있다.
이때의 W2는 보고된 W1과 결합되어 도출 및 보고되도록 정의/설정될 수도 있고, 또는 보고된 W1과 무관하게 독립적으로 도출 및 보고되도록 정의/설정될 수도 있다. 후자의 경우, 기지국으로 보고된 W1은 BF CSI-RS 2의 빔 계수로서 적용된 것으로 인식하고, 단말은 BF CSI-RS 2는 독립적으로 측정하여 CSI를 도출 및 보고할 수 있으므로, 이때의 CSI는 RI/W2/CQI라기보다 RI/PMI/CQI로서 독립적인 PMI가 계산/도출/보고될 수 있다. 물론 이 때의 PMI는 다시 W1 및 W2 보고로 다시 세분화될 수 있다.
통일된/통합된 CSI process에서의 비주기적 CSI 보고는 CSI-RS 1 및 CSI-RS 2를 최근 측정한 결과를 기초로 수행될 수 있다. 이는, 가장 최근에 전송된 NP CSI-RS 1으로부터 도출된 W1은 아직 BF CSI-RS 2에 반영되지 않았으나, 해당 W1은 기지국의 동작에 의해 다음 BF CSI-RS 2에 적용될 빔포밍 계수를 결정하기 위해 사용될 것임을 의미할 수 있다.
이러한 비주기적 CSI 보고를 트리거하는 비주기적 CSI 트리거링은, {W1, RI, W2, CQI} 중 적어도 일부만을 트리거링하는 일반적인 형태로 확장 적용될 수도 있다. 예를 들어, (단말이 2 layers까지 지원하는 경우) W1(1)과 RI(2)/W2(2)/CQI(2)(또는 RI(2)/PMI(2)/CQI(2)) 중 적어도 하나를 선택적으로 보고하도록 트리거링할 수도 있다. 또는, (단말이 8 layers까지 지원하는 경우) W1(1)/RI(1)과 RI(2)/W2(2)/CQI(2)(또는 RI(2)/PMI(2)/CQI(2)) 중 적어도 하나를 선택적으로 보고하도록 트리거링할 수도 있다.
주기적인 CSI 보고의 경우, 하나의 CSI full 보고는 3개의 reporting instance로 구성될 수 있다. 이때, NP CSI-RS 1으로부터 도출된 W1은 1st instance에 보고될 필요가 있다.
NP CSI-RS 1으로부터의 CSI 도출은 항상 rank 1으로 제한된 경우로 해석될 수 있으며, 이는 여기서 필요한 정보가 선호하는(preferable) beam direction 정보이기 때문이다. 또는, rank 1으로의 제한 없이, 예를 들어 rank 2 이상도 단말이 측정/계산할 수 있도록 하되, 이 때의 rank의 의미는 “orthogonal beam 개수”(이하에서, ‘OBI’로 지칭함)로 재해석될 수 있다. 그리고, 단말이 이러한 OBI도 W1과 함께 W1 보고 시점에 기지국으로 보고하도록 향상될 수 있다. 따라서 “rank 1으로의 제한”은 다른 표현으로는 ‘OBI=1’을 가정하는 것과 동일한 의미로 해석될 수 있다.
만일, 단말이 ‘OBI=2’를 보고하면서 이와 연계된 W1을 함께 보고한다면, 이는 단말이 기지국에 보고한 W1에 속한 (DFT) vectors (precoders) 중에서는 (최대) orthogonal beam이 존재한다는 의미로 해석될 수 있다.
또는, OBI와 함께 보고되는 W1은 OBI 값만큼 보고될 수도 있다. 예를 들어, ‘OBI=2’이면 W1이 두 번 (함께) 보고되며, 첫 번째 W1은 하나의 orthogonal beam을 기준으로 span하는 (인접) beam들을 보고하는 것이고, 두 번째 W1은 또 다른 orthogonal beam을 기준으로 span하는 (인접) beam들을 보고하는 것이다. 이러한 CSI 피드백을 수신한 기지국은 이러한 빔 정보를 바탕으로 빔 계수로서 BF CSI-RS에 적용할 수 있다.
예를 들어, BF CSI-RS가 8-port로 설정된다면, 이 중 두 개의 cross-pole 안테나 쌍인 2-포트 단위로 W1 등을 통해 long-term하게 제공된 특정 빔 방향이 (공통으로) 적용되어 beamformed 2-포트가 전송될 수 있으며, 또 달리 제공된 특정 빔 방향을 또 다른 2-포트 쌍에 적용하여 전송하는 형태로 BF CSI-RS의 전송이 수행될 수 있다.
또는, 사전에 BF CSI-RS를 두 개 이상 설정하여 두고, 만일 단말이 ‘OBI=1’을 보고하였다면, 기지국은 특정(예를 들어, 첫 번째) BF CSI-RS에만 빔포밍 계수를 적용하여 전송할 수 있으며, 단말은 나머지(예를 들어, 두 번째) BF CSI-RS는 측정하지 않을 수 있다. 또는, 만일 단말이 ‘OBI=2’를 보고하였다면, 기지국은 첫 번째와 두 번째 BF CSI-RS들에만 각각 상이한 빔포밍 계수(‘OBI=2’에 따라 빔 방향(예를 들면, W1)에 의해 도출된)를 적용하여 전송하며, 단말이 이들을 측정할 수 있다. 이외에 미리 설정되어 있던 BF CSI-RS가 있더라도, 단말은 앞선 예에서와 마찬가지로 이를 측정하지 않을 수 있다.
이때, 앞선 예에서와 같이 ‘OBI=2’인 경우에 있어서, 단말이 두 개의 상이한 BF CSI-RS들을 측정할 시, 이들에 대한 CSI 도출은 다음과 같이 수행할 수 있다:
- 단말은 측정된 BF CSI-RS들을 이용한 CRI(CSI-RS resource indicator) 보고(어떤 BF CSI-RS 자원을 선호/선택하는지를 알림) 및 선택된 BF CSI-RS에 대한 RI/PMI/CQI 피드백을 수행할 수 있다.
- 단말은 측정된 BF CSI-RS들을 모두(혹은 일부)를 이용하여 total rank, BF CSI-RS 각각에 대한 PMI(혹은 total composite PMI), 및/또는 통합 CQI를 계산/획득/도출하여 보고할 수 있다. 즉, 단말은 BF CSI-RS 자원들간의 선택이 아니라, 다수의 BF CSI-RS 자원들 내에 존재하는 모든 CSI-RS 포트를 함께(jointly) 고려하여 CSI 도출을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 각 BF CSI-RS 자원을 개별 transmission point(TP)로 인식하고 “Transmission point indicated by beam” 형태의 CSI 도출을 수행하도록 정의/설정될 수 있다. 이 경우, total rank는 각 측정된 BF CSI-RS별로 계산되는 rank들간의 합산 형태로 결정될 수 있다.
2nd 및 3rd reporting instance는 BF CSI-RS 2로부터 도출된 RI 보고 및 W2/CQI 보고와 각각 대응될 수 있다. 이때 W1 보고의 주기는 RI 보고 주기의 정수배로 설정될 수 있음은 앞서 상술한 바와 같다. 서브밴드 보고 모드에 있어서도, 필수적인(necessary) CSI 타입들의 보고 순서와 유사하게 정의될 수 있다. 만일 레가시 모드 2-1이 재사용된다면, NP CSI-RS 1으로부터는 오로지 W1 보고만이 도출되며, 나머지 CSI 보고 타입들은 BF CSI-RS 2로부터 도출될 수 있다. 이러한 주기적인 CSI 보고 체인에 있어서, W1 및 다른 CSI 사이의 보고 간격은, eNB가 가장 최근 보고된 W1을 BF CSI-RS 2 전송에 적용하는데 사용할 수 있도록 충분히 떨어져 있을 것이 보장되어야 한다.
NP 및 BF CSI-RS 사이의 joint utilization을 위한 하나의 통일된/통합된 CSI process는 줄어든 피드백 오버헤드를 갖는 효율적인 CSI 보고를 위해 설계될 수 있다.
2. 서로 다른 BF CSI-RS 타입 사이의 joint utilization
스킴에 기초한 hybrid CSI-RS의 또 다른 타입은 서로 다른 BF CSI-RS(class B) 사이의 joint utilization에 해당할 수 있다. 이는 Rel. 13의 두 CSI process들을 설정함으로써 적용/사용 가능하다. 보다 상세하게는, 하나의 CSI process는, K>1인 경우의 낮은 듀티 사이클을 갖는 class B 타입의 CSI process에 해당하며, 다른 하나의 CSI process는 K=1이고, 단말-특정 BF CSI-RS의 설정 및 측정 제한이 활성화된 class B 타입의 CSI process에 해당한다. 특히, K>1인 class B 타입의 제1 CSI process에는 상대적으로 긴 주기를 갖는 K개의 BF CSI-RS 자원들이 설정될 수 있으며, K=1인 class B 타입의 제2 CSI process에는 짧은 주기를 갖는 하나의 BF CSI-RS 자원이 설정될 수 있다.
단말의 CSI 피드백은 CSI process당 독립적으로 수행될 수 있다. 그러나, 기지국은 제1 CSI process를 통해 보고된 PMI 및 이와 대응하는 CRI를 제2 CSI process의 BF CSI-RS에 빔포밍 계수로 적용하기 위해 사용할 수 있다.
Rel. 14의 eFD-MIMO의 경우, 보다 효율성 높은 CSI 보고를 위해, 이러한 두 개의 CSI process들을 이용하여 하나의 통일된/통합된 CSI process를 도출하는 hybrid 동작을 어떻게 최적화할 지에 대해 추가적으로 논의될 필요가 있다. 이때, 고려되어야 할 사항은 제1 CSI process로부터 실제로 필요한 CSI 피드백 요소는 PMI 정보 및 이와 대응하는 CRI 정보이며, CQI가 아니라는 점이다. 그 이유는, 제2 CSI process를 통해 보고된 CQI는 실제로 link adaptation에 대한 CSI의 short-term 레벨에서의 관련된 CQI에 해당하기 때문이다.
통일된/통합된 CSI process에서 Hybrid CSI-RS에 대해 가능한 하나의 디자인은 Hybrid CSI-RS 자원이 K+1개의 BF CSI-RS 자원들로 구성될 수 있다는 점이다. 여기서, 단말의 CSI 피드백은 default CSI-RS 자원에 기초할 수 있으며, CSI 보고는 나머지/잔여 K개의 CSI-RS 자원들을 기초할 수 있다.
통일된/통합된 CSI process에서의 비주기적 CSI 보고는 K+1개의 BF CSI-RS 자원들에 대해 가장 최근의 측정한 결과를 기초로 수행될 수 있다. 이는, K개의 CSI-RS들로부터 보고된 CRI와 대응하는 적용된 빔 방향은 아직 default BF CSI-RS에 반영되지 않았으나, 보고된 CRI 정보는 기지국의 동작에 의해 default CSI-RS에 적용할 다음 빔 계수를 결정하기 위해 사용될 수 있음을 의미할 수 있다.
주기적인 CSI 보고의 경우, K개의 CSI-RS들로부터의 CRI 보고는 별도의 reporting instance에 부가/수행되거나, 또는 default BF CSI-RS를 위한 주기적인 CSI 피드백 체인에 기초하여 존재하는 RI 보고와 함께 수행될 수 있다. 즉, 기본적으로 통일된/통합된 CSI process에 대한 CSI 피드백 구성은 default CSI-RS(예를 들어, 가장 낮은 인덱스 또는 가장 높은 인덱스 값을 갖는 CSI-RS)에 대한 CSI 보고를 타겟하여 설정될 수 있다. 이때 통상적인 RI/PMI/CQI 보고를 수행하기 위한 reporting instance 등의 설정 정보가 시그널링될 수 있다.
이때, 추가적인 K개의 CSI-RS들을 통해 단말이 CRI/BI를 계산하도록 하고 이를 보고하기 위한 CRI 보고 타입만이 CSI 피드백 구성상에서 별도의 reporting instance로 분리되어 보고되거나, 특정 instance(예를 들어, RI reporting instance)에 다른 CSI 정보/타입과 함께 인코딩/멀티플렉싱(encoding/multiplexing)되어 보고될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 CSI 전송 방법에 관한 순서도이다. 본 순서도와 관련하여 앞서 상술한 실시예들이 동일/유사하게 적용될 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.
단말은 크게 통합된 하나의 CSI 프로세스를 수행할 수 있다. 이러한 통합된 하나의 CSI 프로세스는 아래와 같은 세부적인 동작들을 포함할 수 있다.
우선, 단말은 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은(non-precoded) CSI-RS 자원과 연관된 제1 채널 상태 정보-참조 신호(CSI-RS: CSI-Reference Signal)를 수신할 수 있다(S1510). 다시 말하면, 단말은 class A 타입의 CSI 보고를 위해 설정된 제1 CSI-RS를 기지국으로부터 수신할 수 있다.
다음으로, 단말은 수신한 제1 CSI-RS를 기반으로 제1 프리코딩 행렬 지시자(PMI: Precoding Matrix Indicator)를 도출하고, 도출된 제1 PMI를 기지국으로 보고할 수 있다(S1520). 이때, 단말은 자신이 지원하는 레이어(layer) 수에 기초하여 제1 PMI과 함께 제1 PMI와 연계된 제1 RI를 추가로 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말이 2 레이어까지 지원하는 경우, 제1 PMI와 함께 제1 RI를 추가로 보고하지 않으며, 단말이 8 레이어까지 지원하는 경우, 제1 PMI와 함께 제1 RI를 추가로 보고할 수 있다. 이때, 제1 PMI와 함께 보고되는 제1 RI는 랭크 1 또는 랭크 3을 지시할 수 있다. 또한, 단말은 제1 PMI를 전송하는 경우, 이를 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 포맷 2 또는 3으로 전송할 수 있다.
다음으로, 단말은 기지국으로부터 빔포밍된(beamformed) CSI-RS 타입의 1개의 CSI-RS 자원과 연관된 제2 CSI-RS를 수신할 수 있다(S1530). 다시 말하면, 단말은 class B 타입의 CSI 보고를 위해 설정된 제2 CSI-RS를 기지국으로부터 수신할 수 있다.
다음으로, 단말은 제2 CSI-RS를 기반으로 도출된 제2 랭크 지시자(RI: Rank Indicator)/채널 품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator)/제2 PMI를 상기 기지국으로 보고할 수 있다(S1540).
이때 만일 단말에 주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 제1 PMI의 보고 주기는, RI의 보고 주기보다 길게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 PMI의 보고 주기는 RI의 보고 주기의 정수배로 설정될 수 있다.
또한, 단말에 의한 제1 CSI-RS를 기반으로 한 제1 PMI의 도출 및 제2 CSI-RS를 기반으로 한 제2 RI/CQI/제2 PMI의 도출은 각각 서로 독립적으로 수행될 수 있다.
또한, 만일 단말에 비주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 제1 CSI-RS 기반의 PMI 및 제2 CSI-RS 기반의 제2 RI/CQI/제2 PMI 중 적어도 일부에 대한 보고가 선택적으로 트리거될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 16를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1610)과 기지국(1610) 영역 내에 위치한 다수의 단말(1620)을 포함한다.
기지국(1610)은 프로세서(processor, 1611), 메모리(memory, 1612) 및 RF부(radio frequency unit, 1613)을 포함한다. 프로세서(1611)는 앞선 도면들에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1611)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1612)는 프로세서(1611)와 연결되어, 프로세서(1611)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1613)는 프로세서(1611)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(1620)은 프로세서(1621), 메모리(1622) 및 RF부(1623)을 포함한다. 프로세서(1621)는 앞선 도면들에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1621)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1622)는 프로세서(1621)와 연결되어, 프로세서(1621)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1623)는 프로세서(1621)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1612, 1622)는 프로세서(1611, 1621) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1611, 1621)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(1610) 및/또는 단말(1620)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)를 전송하는 방법에 있어서,
    하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하는 단계; 를 포함하되, 상기 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하는 단계는,
    기지국으로부터 프리코딩 되지 않은(non-precoded) CSI-RS 자원과 연관된 제1 채널 상태 정보-참조 신호(CSI-RS: CSI-Reference Signal)를 수신하는 단계;
    상기 제1 CSI-RS를 기반으로 도출된 제1 프리코딩 행렬 지시자(PMI: Precoding Matrix Indicator)를 상기 기지국으로 보고하는 단계;
    상기 기지국으로부터 빔포밍된(beamformed) CSI-RS 타입의 1개의 CSI-RS 자원과 연관된 제2 CSI-RS를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 CSI-RS를 기반으로 도출된 제2 랭크 지시자(RI: Rank Indicator)/채널 품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator)/제2 PMI를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 포함하되,
    주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 상기 제1 PMI의 보고 주기는, 상기 RI의 보고 주기보다 길게 설정되되, 상기 RI의 보고 주기의 정수배로 설정되는, CSI 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에 의한 상기 제1 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제1 PMI의 도출 및 상기 제2 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI의 도출은 각각 서로 독립적으로 수행되는, CSI 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 PMI를 보고하는 단계는,
    상기 단말이 지원하는 레이어(layer) 수에 기초하여 상기 제1 PMI과 함께 상기 제1 PMI와 연계된 제1 RI를 추가로 보고하는 단계인, CSI 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 PMI를 보고하는 단계는,
    상기 단말이 2 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고하지 않으며,
    상기 단말이 8 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고하는 단계인, CSI 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 PMI와 함께 보고되는 상기 제1 RI는 랭크 1 또는 랭크 3을 지시하는, CSI 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 PMI는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 포맷 2 또는 3으로 전송되는, CSI 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    비주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 상기 제1 CSI-RS 기반의 상기 PMI 및 상기 제2 CSI-RS 기반의 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI 중 적어도 일부에 대한 보고가 선택적으로 트리거 되는, CSI 전송 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)를 전송하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하되,
    기지국으로부터 프리코딩 되지 않은(non-precoded) CSI-RS 자원과 연관된 제1 채널 상태 정보-참조 신호(CSI-RS: CSI-Reference Signal)를 수신하고,
    상기 제1 CSI-RS를 기반으로 도출된 제1 프리코딩 행렬 지시자(PMI: Precoding Matrix Indicator)를 상기 기지국으로 보고하고,
    상기 기지국으로부터 빔포밍된(beamformed) CSI-RS 타입의 1개의 CSI-RS 자원과 연관된 제2 CSI-RS를 수신하고, 및
    상기 제2 CSI-RS를 기반으로 도출된 제2 랭크 지시자(RI: Rank Indicator)/채널 품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator)/제2 PMI를 상기 기지국으로 보고함으로써 상기 하나의 통합된 CSI 프로세스를 수행하되,
    주기적 CSI 보고가 트리거되는 경우, 상기 제1 PMI의 보고 주기는, 상기 RI의 보고 주기보다 길게 설정되되, 상기 RI의 보고 주기의 정수배로 설정되는, 단말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말에 의한 상기 제1 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제1 PMI의 도출 및 상기 제2 CSI-RS를 기반으로 한 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI의 도출은 각각 서로 독립적으로 수행되는, 단말.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 PMI를 보고하는 경우, 상기 프로세서는,
    상기 단말이 지원하는 레이어(layer) 수에 기초하여 상기 제1 PMI과 함께 상기 제1 PMI와 연계된 제1 RI를 추가로 보고하는, 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 PMI를 보고하는 경우, 상기 프로세서는,
    상기 단말이 2 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고하지 않으며,
    상기 단말이 8 레이어까지 지원하는 경우, 상기 제1 PMI와 함께 상기 제1 RI를 추가로 보고하는, 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 PMI와 함께 보고되는 상기 제1 RI는 랭크 1 또는 랭크 3을 지시하는, 단말.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 PMI는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 포맷 2 또는 3으로 전송되는, 단말.
  14. 제 8 항에 있어서,
    비주기적 CSI 보고가 트리거 되는 경우, 상기 제1 CSI-RS 기반의 상기 PMI 및 상기 제2 CSI-RS 기반의 상기 제2 RI/CQI/제2 PMI 중 적어도 일부에 대한 보고가 선택적으로 트리거 되는, 단말.
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