KR101644471B1 - 무선통신 시스템에서 다중 사용자의 채널 상태 정보 보고를 위한 주기적 피드백 구조 설계방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선통신 시스템의 하향링크에서 기지국은 단말들에게 링크 적응적 전송을 하기 위해 각 단말에 대한 하향링크 채널 상태 정보를 요한다. 이 채널 상태 정보는 단말들이 하향링크로 전송되는 기준 신호를 수신하여 생성되며, 상기 생성된 채널 상태 정보는 상향링크의 제어채널을 통해 기지국으로 피드백된다. 따라서, 기준 신호의 전송 주기 및 채널 상태 정보의 피드백 타이밍과 주기는 기지국이 단말로부터 피드백 받은 시점의 채널 상태와, 실제 그 단말에게 데이터가 전송되는 시점의 채널 상태의 오차에 영향을 줄 수 있다. 그러므로, 기준 신호의 전송 주기에 따른 적합한 채널 상태 정보의 피드백 구조가 설계되지 않을 경우, 비효율적인 링크 적응적 전송을 초래하여 시스템 성능을 열화시킨다. 본 발명은 하향링크 채널 상태 추정을 위한 기준 신호가 긴 주기로 전송될 경우에 링크 적응적 전송시 다수 단말들에게 발생될 채널 상태 오차를 균일화하고 단말들의 채널 상태 정보 피드백에 의해 발생하는 오버헤드를 시스템 관점에서 분산시키는 상향링크 주기적 피드백 구조 설계 방법 및 장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 주기적 피드백 구조에서 다수 단말들의 채널 특성을 고려한 단말별 피드백 주기의 설정 방법을 제공한다.

Description

무선통신 시스템에서 다중 사용자의 채널 상태 정보 보고를 위한 주기적 피드백 구조 설계방법 및 장치{Method and Apparatus for designing structure of periodic feedback for reporting channel state information of multiple users in wireless communication systems}

본 발명은 셀룰러(cellular) 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 상태 추정을 위한 기준 신호가 긴 주기로 전송되는 경우에 기지국이 단말로부터 피드백 받은 시점의 하향링크 채널 상태와 실제 그 단말에게 데이터 전송하는 시점의 채널 상태의 오차를 줄이고 다수 단말들의 채널 상태 정보 피드백에 의해 발생되는 오버헤드를 시스템 관점에서 분산시키는 상향링크 주기적 피드백 구조 설계 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), 그리고 IEEE의 802.16 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.

HSDPA, HSUPA, HRPD 등의 현존하는 3세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 상기의 AMC 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 상기의 채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(Multi-user Diversity) 이득이라 한다. 요컨대 상기의 AMC 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용하는 방법이다.

최근 2세대와 3세대 이동 통신 시스템에서 사용되던 다중 접속 방식인 CDMA (Code Division Multiple Access)을 차세대 시스템에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)으로 전환하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다. CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링(Frequency Domain Scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.

도 1은 종래 LTE 시스템에서 하향링크의 서브프레임 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에서 하나의 서브프레임(115)은 14개의 OFDM 심벌들(100~113)로 구성되고 그 중에서 제어 채널 (Physical Downlink Control CHannel, 이하 PDCCH)를 위해 할당된 영역은 앞쪽 3개의 OFMA 심벌들(100~102)이고 데이터 채널 (Physical Downlink Data CHannel, 이하 PDSCH)를 위해 할당된 영역은 나머지 OFDM 심벌들(103~113)이다. PDCCH는 PDCCH 영역(100~102)에서 시스템 전대역에 걸쳐 전송되지만, PDSCH는 스케줄링 기본 단위인 자원 블록 (Resouce block, 이하 RB) (114)을 기반으로 전송된다. 여기서, 각 RB는 12개의 부반송파로 구성되며 시스템 대역폭에 따라 총 RB 개수는 가변한다. PDCCH를 위한 영역을 서브프레임의 맨앞에 위치시키는 이유는 단말이 PDCCH를 우선 확인후 자신에게 해당하는 데이터가 없을 경우 마이크로 슬립 모드(micro sleep mode)를 취하여 데이터 채널 영역에서 단말의 전력 소비를 절감하기 위함이다.

도 2는 종래 LTE 시스템에서 4개의 송신안테나를 위한 하향링크 공통 기준 신호(common reference signal, 이하 CRS)의 전송 구조를 나타낸 도면이다.

도 2에서 하나의 자원 요소 (Resource element, 이하 RE)는 하나의 OFDM 심벌(201)내 하나의 부반송파(203)를 의미하며, 하나의 서브프레임(200)내 하나의 RB(202)는 12X14개의 RE들로 구성된다. 수신기는 각 안테나(204~207)에 해당하는 CRS(210~213)를 수신하여 각 송신안테나에 대한 채널 상태를 추정한다. 그러기 위해서 도 2와 같이 각 안테나(204-207)에서는 다른 안테나에서 전송되는 CRS의 RE 영역에 null 신호(208)를 전송한다. 즉, 안테나 0(204)에서는 다른 안테나(205~207)에서 전송되는 CRS(211~213)의 RE위치에 null 신호(208)를 전송한다. 하나의 RB(202)에서 안테나 0(204)과 안테나 1(205)을 위한 CRS(210, 211)는 각각 8개 RE로 전송되고, 안테나 2(206)과 안테나 3(207)을 위한 CRS(212, 213)는 각각 4개 RE로 전송된다. 따라서, 4개의 송신안테나의 경우, 하나의 RB(202)당 총 24개의 RE를 이용하여 CRS가 전송된다. 수신기는 이 CRS를 수신하여 채널을 추정하여, PDSCH(209)를 복조시 이용하거나, 하향링크 채널 상태 정보를 생성하는데 이용한다. 여기서, CRS의 용도가 복조를 위한 채널 추정이 아닌 하향링크 채널 상태 정보를 생성하는 것으로만 국한된다면, 하나의 RB(202)에 전송되는 CRS의 RE 개수는 감소할 것이다. 그 이유는, 복조시 요구되는 채널 추정 오차가 하향링크 채널 상태 정보 생성시의 요구 오차보다 작기 때문이다.

단말은 도 2에서 보여준 CRS를 매 서브프레임마다 모든 RB에 대해 수신하여 채널을 추정한 후 하향링크 채널 상태를 대표하는 랭크 지시자(Rank Indicator, 이하 RI), 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, 이하 CQI), 프리코딩 행렬 지시자(Precoding Matrix Indicator, 이하 PMI)를 생성한다.

도 3은 종래 LTE 시스템에서 상향링크 주기적 피드백의 구조를 나타낸 도면이다.

하나의 단말이 겪는 채널 상태를 대표하는 상기 RI, CQI, PMI 정보들은 도 3에서 보여지는 상향링크 피드백 구조에 따라 기지국으로 전송된다. 도 3에서 피드백 구조를 결정하는 파라미터 P(=Np), K, M, O는 상위 시그널링을 통해 단말에게 전송되고, 각 파라미터의 정의와 범위는 다음과 같다.

- K: CQI 보고를 위한 대표 서브밴드의 개수, K I {1, 2, 3, 4},

- O: RI 보고 시점과 광대역 CQI/PMI 보고 시점의 오프셋, O I {0, -1,…, -(P - 1), -P},

- M=MRI: RI 보고 주기, M I {1, 2, 4, 8, 16, 32, OFF},

- Np, NOFFSET,CQI: 서브밴드 CQI 피드백을 위한 주기와 오프섹, cqi-pmi-ConfigurationIndex에 의해 정해짐,

- MRI, NOFFSET,RI: RI 보고 주기 및 오프셋, ri-ConfigurationIndex에 의해 정해짐.

여기서, 서브밴드는 하나 혹은 다수의 연속된 RB들로 이루어진 그룹을 의미한다. 시간에 민감한 서브밴드 CQI 피드백 주기(302)는 RI(303) 및 광대역 CQI/PMI 피드백(305) 주기보다 상대적으로 짧다. 그리고, 서브밴드 CQI 피드백이 J개의 주파수 대역 부분내 K개의 대표 서브밴드들에 대해 모두 수행되어야 하기 때문에 광대역 CQI/PMI 피드백이 한 번 일어날 때 모든 JXK개 서브밴드에 대한 CQI 피드백이 수행되어(304), 광대역 CQI/PMI 피드백 주기는 (JXK+1)XP (300,301) 이 된다. RI는 시간에 아주 둔감하기 때문에 가장 긴 주기로 피드백 되며, 다른 피드백 정보들과의 전송 충돌을 방지 하기 위하여 오프셋 O(306)를 정한다.

도 4는 LTE-Advanced (이하, LTE-A) 시스템에서 하향링크 기준 신호의 전송 구조 및 상향링크 피드백 구조를 나타낸 도면이다.

도 4에서 하향링크 채널 상태 추정을 위한 채널 상태 정보 기준 신호 (Channel State Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) (402, 403)는 하나의 프레임 주기(404)로 전송된다. 즉, CSI-RS는 10개의 서브프레임으로 구성된 하나의 프레임(400, 401)내 특정 하나의 서브프레임에서만 전송된다. 이처럼 CSI-RS가 드물게 전송되는 이유는 상기에 언급된 바와 같이, LTE-A 시스템에서의 CSI-RS는 하향링크 채널 상태 추정만을 위해 이용되기 때문이다. CSI-RS(402, 403)를 수신한 단말들(407~409)은 하향링크 채널 상태 정보를 생성하는데 소요되는 최소 계산 시간(410, 411)이 경과한 후에, 상향링크로 해당 채널 상태 정보를 각각 피드백한다(412~414). 이 때, 긴 CSI-RS 전송 주기(404)로 인하여 그 전송 주기내에 여러 개의 서브밴드 채널 상태 정보들과 광대역 채널 상태 정보가 피드백되며, 언제 어떤 정보를 피드백 하느냐가 기지국에서 이용되는 하향링크 채널 상태의 오차를 결정짓는다.

따라서, 피드백되는 채널 상태 정보 특성을 고려한 상향링크 피드백 구조 설계가 필요하다. 또한, 다수의 단말들이 그 채널 상태의 오차를 줄이기 위해 CSI-RS로부터 채널 추정 후 즉시 피드백을 수행할 경우, 상향링크 오버헤드가 하나의 서브프레임에 집중될 수 있다. 따라서, 다수 단말들에 의해 피드백되는 채널 상태 정보에 대한 오차를 단말들간 균일하게 유지하면서 상향링크 피드백 오버헤드를 분산시키는 피드백 구조 설계가 필요하다.

도 5는 LTE-A 시스템의 하향링크 기준 신호 전송을 고려한 종래의 상향링크 피드백 구조를 나태낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 다수 단말들로부터 전송되는 피드백 오버헤드를 시스템 관점에서 분산시키기 위해 셀 특성화된(cell-specific) 피드백 전송 패턴의 길이(506)와 단말별 피드백 전송 패턴(502~504)을 설정하고 피드백 윈도우(520)를 정의한다. 이 피드백 윈도우(520)는 CSI-RS 측정 시점부터 피드백 정보 생성 완료 시점까지의 서브프레임 구간동안에 전송되는 피드백의 중복 현상을 방지하고, 시스템 관점에서의 다수 단말들의 피드백 자원들의 효율적인 관리를 가능케 한다. 단말들의 피드백 전송 패턴(502~504)은 그 패턴 길이(506) 내에서 피드백 자원들을 단말들이 가능한 균일하게 이용하도록 설정한다. 이는 단말들 간 피드백 전송의 형평성을 유지하기 위함이다. 이때, 피드백 전송 패턴(502~504)는 피드백 윈도우(520)내에서 설정된다. 이 피드백 윈도우(520)의 크기는 CSI-RS(500) 전송주기보다 클 수 없으며, 이 크기는 전송 패턴의 길이(506)내의 각 프레임(507~509)에 대해서 동일하게 혹은 상이하게 설정될 수 있다. 그리고, 피드백 윈도우(520)의 시작 프레임도 또한 전송 패턴의 길이(506)내의 각 프레임(507~509)에 대해서 동일하게 혹은 상이하게 설정될 수 있다. 도 5는 CSI-RS 전송 주기를 하나의 프레임으로 설정한 예를 보여준 것으로, CSI-RS 전송 주기는 이보다 짧거나 길 수 있으며, 그에 따라 상기 명시된 전송 패턴 길이의 기본 단위인 하나의 프레임(10개의 서브프레임과 동일함)이 짧거나 길 수 있다. 추가적으로, 피드백 윈도우(520)의 크기 및 피드백 시작 서브프레임은 각 단말별로 동일하게 혹은 상이하게 설정될 수 있다

상기 도 5는 종래의 피드백 구조로, 모든 단말들이 동일한 피드백 윈도우를 이용하여 주기적 피드백을 수행한다. 이는 피드백으로 이용가능한 상향링크의 전체 제어채널의 활용도를 낮출수 있으며, 또한 이동성이 다른 단말들에게 상이한 피드백 주기를 설정하는 것을 저해할 수 있다. 따라서, 하향링크 채널 정보의 피드백을 위한 상향링크 제어채널 자원의 활용도를 향상시키고, 다른 이동성을 갖는 단말들에게 다른 피드백 주기를 설정할 수 있도록 하는 상향링크 피드백 구조 설계가 필요하다.

본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 상태 추정을 위해 전송되는 기준 신호의 주기가 긴 경우, 기지국이 다수 단말들로부터 피드백 받은 시점의 하향링크 채널 상태와 실제 그 단말들에게 데이터 전송하는 시점의 채널 상태와의 오차를 줄이고 다수 단말들의 피드백에 의해 발생되는 오버헤드를 시스템 관점에서 보다 효율적으로 분산시키는 상향링크 주기적 피드백 구조 설계 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 또한, 상이한 이동성을 갖는 단말들에게 그에 적합한 피드백 주기를 설정할 수 있도록 하는 상향링크 주기적 피드백 구조 설계 방법 및 장치도 제공한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말의 주기적 채널 상태 보고를 위한 기지국의 피드백 제어 정보 전송 방법은 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우들을 설정하는 단계, 상기 피드백 윈도우 내에서, 채널 상태 보고를 위한 피드백 전송 패턴을 각 단말에 따라 설정하는 단계 및 상기 설정된 피드백 제어 정보를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 방법을 달성하기 위한 본 발명의이동통신 시스템에서 단말의 주기적 채널 상태 보고를 위한 피드백 제어 정보를 생성하고 전송하는 기지국 장치는 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우들을 설정하고, 상기 피드백 윈도우 내에서 채널 상태 보고를 위한 피드백 전송 패턴을 각 단말에 따라 설정하는 제어기 및 상기 설정된 피드백 제어 정보를 상기 단말에게 전송하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말의 주기적 채널 상태 정보 보고 방법은 기지국으로부터 전송되는 피드백 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 전송되는 기준 신호를 이용하여 채널 상태 정보를 생성하는 단계 및 상기 피드백 제어 정보에 따라 결정된, 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우 내에서 설정된 피드백 전송 패턴에 따라, 상기 생성된 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방법을 달성하기 위한 이동통신 시스템에서 주기적으로 채널 상태 정보를 기지국으로 보고하는 단말은 상기 기지국으로부터 전송되는 피드백 제어 정보를 수신하는 수신기, 상기 기지국으로부터 전송되는 기준 신호를 이용하여 채널을 추정하고, 채널 상태 정보를 생성하는 채널 추정기 및 상기 피드백 제어 정보에 따라 결정된, 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우 내에서 설정된 피드백 전송 패턴에 따라, 상기 생성된 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 하향링크 채널 추정을 위한 기준 신호가 긴 주기로 전송되는 경우에 다수 단말드의 주기적 피드백 전송을 위한 상향링크 피드백 자원을 그룹화하는 방법과 각 그룹내 자원에서 단말들이 피드백하는 방법을 제안한다. 또한, 본 발명에서 제안하는 주기적 피드백을 위한 시그널링 설계도 제안한다. 이를 통해 다수 단말로부터 발생되는 피드백 오버헤드를 시스템 관점에서 분산시켜 효율적으로 시스템을 운용할 수 있게 하고 각 단말별 채널 상태 오차의 성능 측면에서 형평성을 유지할 수 있게 한다. 또한, 본 발명은 각 단말의 이동성과 같은 채널 특성을 고려한 단말별 상이한 피드백 주기의 설정을 가능케 한다.

도 1은 OFDM 기반 하향링크 서브프레임 구조를 보인 도면,
도 2는 LTE 시스템 하항링크에서 4개의 송신안테나의 경우에 서브프레임내에서 공통 기준 신호가 전송되는 구조를 도시한 도면,
도 3은 LTE 시스템에서 상향링크 제어채널을 통해 전송되는 주기적 피드백 구조를 도시한 도면,
도 4는 LTE-Advanced 시스템에서 하향링크 기준 신호 전송 구조 및 상향링크 피드백 구조를 도시한 도면,
도 5는 LTE-Advanced 시스템의 하향링크 기준 신호 전송을 고려한 종래의 상향링크 피드백 구조를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피드백 자원을 그룹화한 다수 단말들에 대한 상향링크 피드백 구조 및 방법을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 피드백 자원 그룹들로 구성된 피드백 구조에서 다수 단말들의 피드백 주기 조정을 위한 상향링크 피드백 구조 및 방법을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 기지국의 송신 절차를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 단말기의 송수신 절차를 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 기지국의 송신 장치의 구조를 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 단말기의 송수신 장치의 구조를 도시한 도면.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

한편, 본 발명에서 기준 신호가 긴 주기로 전송된다는 것은 기준 신호가 모든 서브 프레임에서 연속적으로 전송되지 않는 경우를 의미한다. 다시 말해, 기준 신호가 모든 서브 프레임에서 전송되면 기준 신호가 짧은 주기로 전송된다고 정의할 수 있으며, 기준 신호가 모든 서브프레임에서 전송되지 않고 5의 배수(이는 예시에 불과함)에 해당하는 서브 프레임에 한하여 전송되는 기준 신호가 긴 주기로 전송된다고 정의할 수 있다.

본 발명은 단말들의 주기적 피드백을 위한 상향링크 피드백 구조 설계 방법 및 그 장치를 제안하며, 이를 위해 다수의 피드백 윈도우들을 정의한다. 다수의 피드백 윈도우들을 정의하기 위해서는 다음의 기본 요소들이 필요하다.

기본요소 -> 피드백 윈도우들의 개수, 각 피드백 윈도우의 크기, 각 피드백 윈도우내 각 단말의 피드백 전송 패턴

상기 기본 요소들에 다음의 병행 요소들을 결합하여 고려하면 상향링크 피드백 자원의 활용도를 향상시킬수 있다.

병행 요소 -> 셀 특성화된 피드백 패턴 길이, 각 피드백 윈도우의 타이밍 오프셋

또한, 상기 기본 요소들을 기반으로 하여 다음의 추가적인 세부 요소들을 고려하면 각 단말의 피드백 주기를 상이하게 설정할 수 있다.

세부 요소 -> 각 단말별 피드백 윈도우의 활성화 및 비활성화 지시자, 활성화된 윈도우 피드백 내 다수의 피드백 전송을 위한 주기, 동일한 CSI - RS 기반으로 피드백 정보 생성시 상이한 형태(서브밴드 혹은 광대역)의 채널 상태 정보 생성 또는 상이한 서브밴드의 채널 상태 정보 생성

하기의 실시예들을 통하여 본 발명에서 제안하는 하향링크 채널 상태 정보의 주기적 상향링크 피드백 구조의 설계 방법 및 장치를 제1 실시예 및 제2 실시예를 통해 자세히 설명한다.

이 경우, 제1 실시예는 상기 기본 요소들과 병행 요소들을 토대로 다수의 피드백 윈도우들을 정의함과 동시에 상향링크 피드백 자원의 활용도를 향상시키는 예시에 대해 기술한다.

또한, 제2 실시예는 상기 기본 요소들과 추가적인 세부 요소들을 토대로 다수의 피드백 윈도우들을 정의함과 동시에 각 단말의 피드백 주기를 상이하게 설정하는 예시에 대해 기술한다.

<<제1 실시예 >>

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피드백 자원을 그룹화한 다수 단말들에 대한 상향링크 피드백 구조 및 방법을 도시한 것이다. 피드백 자원을 그룹화할 때, 그룹간 중첩을 허용하는 경우와 그룹간 중첩을 허용하지 않는 경우로 나누어 상향링크 피드백 구조 및 방법을 도 6a과 도 6b가 각각 보여준다.

도 6a에서 다수 단말들로부터 전송되는 피드백 오버헤드를 시스템 관점에서 효율적으로 분산시키기 위한 셀 특성화된(cell-specific) 피드백 전송 패턴의 길이(606)와 단말별 피드백 전송 패턴(602~604) 설정시 다수의 피드백 윈도우들(620,621)을 도입할 것을 제안한다.

이 경우 각 피드백 윈도우는 연속된 상향링크 서브프레임 자원들로 구성될 수 있고, 불연속된 상향링크 서브프레임 자원들로 구성될 수도 있다. 그리고, 피드백 윈도우간 일부분 중첩을 허용할 수 있다. 피드백 윈도우가 연속된 서브프레임 자원으로 구성될 경우, 이러한 다수 피드백 윈도우들은 각 피드백 윈도우의 타이밍 오프셋 정보(618, 619)와 윈도우 크기에 의해 특정될 수 있다. 그리고 기지국은 이러한 다수 피드백 윈도우들을 설정하기 위해 각 피드백 윈도우의 타이밍 오프셋 정보(618,619)와 윈도우 크기를 상위 시그널링을 통해 단말들에게 unicast 혹은 multicast 전송하거나, 혹은 각 피드백 윈도우들이 고정적으로 미리 결정될 수도 있다.

한편, 피드백 윈도우가 불연속된 서브프레임 자원으로 구성될 경우, 이러한 다수 피드백 윈도우들은 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(606)내의 프레임 번호와 서브프레임 번호에 따라 특정될 수 있다. 이 경우, 기지국은 상기 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(606)내의 프레임 번호와 서브프레임 번호를 지시하여 각 피드백 윈도우을 설정한다. 이러한 피드백 윈도우 설정은 기지국이 상위 시그널링을 통해 단말들에게 unicast 혹은 multicast 전송하거나, 혹은 고정적으로 미리 결정될 수 있다.

도 6a에서 처럼, 피드백 윈도우들(620,621)은 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(606)를 기준으로 주기적으로 발생된다. 이 피드백 윈도우(620,621)는 CSI-RS(600) 전송 시스템에서 다수 단말들의 피드백 자원들의 효율적인 분산과 관리를 가능케 한다. 단말들의 피드백 전송 패턴(602~604)은 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(606) 내에서 피드백 자원들을 단말들이 가능한 균일하게 이용하도록 설정될 수 있고, 이는 단말들 간 피드백 전송의 형평성을 유지하기 위함이다. 이때, 단말들의 피드백 전송 패턴(602~604)은 피드백 윈도우들(620,621)내에서 설정된다. 피드백 윈도우들(620,621)의 크기는 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(606) 보다 클 수 없다. 전송 패턴 길이 내 각 단말별 피드백 전송 패턴은 상위 시그널링을 통해 각 단말에게 전송될 수 있다.

도 6a는 CSI-RS 전송 주기를 하나의 프레임으로 설정한 예를 보여준 것으로, CSI-RS 전송 주기는 이보다 짧거나 길 수 있으며, 그에 따라 상기 명시된 전송 패턴 길이의 기본 단위인 하나의 프레임(10개의 서브프레임과 동일함)이 짧거나 길 수 있다. 추가적으로, 피드백 윈도우들(620,621)의 크기 및 피드백 시작 서브프레임은 각 단말별로 동일하게 혹은 상이하게 설정될 수 있다.

상기 도 6a는 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(606)가 3개의 프레임이고, CSI-RS(600) 전송이 매 두번째 서브프레임에서 발생될 때, 각 단말의 피드백 전송 패턴(602~604)을 보여준다. 각 단말은 CSI-RS(600) 수신한 후 채널 추정을 수행한 후 정해진 패턴에 의해 피드백 패턴 길이(606) 동안 정해진 피드백 윈도우들(620,621)내에서 피드백을 전송한다. 여기서, 피드백 윈도우들(620,621)은 상위 시그널링을 통해 수신된 피드백 윈도우의 크기와 타이밍 오프셋(618,619)을 기반으로 설정될 수 있으며, 단말들의 피드백 전송 패턴은 이 설정된 피드백 윈도우들(620,621)내에서 정해진다. 단말#1의 경우, 패턴은 03(피드백 정보를 전송하는 서브프레임의 변경 패턴)에서 첫번째 0은 프레임#0(607)내 서브프레임 #4가 피드백 윈도우 #1의 시작점으로 정해진 경우를 가정한 서브프레임 번호를 의미하여, 프레임#0(607)에서는 서브프레임#4(패턴 0)(610)를 지시하며, 두번째 3은 프레임#1(608)내 서브프레임 #2가 피드백 윈도우 #2의 시작점으로 정해진 경우를 가정한 서브프레임 번호를 의미하여 서브프레임#5(패턴 3)(611)에서 피드백을 수행한다. 각 단말별 패턴은 임의의 패턴을 순환 이동(cyclic shift)하여 생성하거나 각 단말의 고유 ID(identity) 기반으로 램던(random)하게 생성할 수 있다. 그리고, 각 단말의 그 패턴은 피드백 패턴 길이 주기 혹은 그보다 더 긴 주기로 갱신될 수 있다.

도 6b에서는 도 6a와 달리, 피드백 윈도우간 중첩을 허용하지 않는 경우의 상향링크 피드백 구조 및 방법을 보여준다.

도 6b에서처럼, 피드백 원도우들(690,691)이 연속적으로 정의되는 경우, 하나의 타이밍 오프셋(678)으로 각 피드백 윈도우(690,691)의 시작점을 설정할 수 있다. 그러나, 피드백 윈도우들(690,691)이 불연속적으로 존재할 경우, 각 피드백 윈도우의 시작점을 설정하기 위해 각 피드백 윈도우에 대한 타이밍 오프셋을 정의해야 한다. 그러므로, 각 피드백 윈도우(690,691)의 설정을 위해 피드백 윈도우의 크기와 타이밍 오프셋 정보가 요구되며, 이 정보들은 각 단말 혹은 다수의 단말들에게 상위 시그널링을 통해 unicast 혹은 multicast 전송 될 수 있다. 여기서, 피드백 윈도우 설정시 자유도를 제한하여 피드백 윈도우 크기 및 타이밍 오프셋 정보를 간소화할 수 있다. 또한, 이러한 피드백 윈도우 설정은 고정적으로 미리 결정될 수 있다.

도 6b에서 처럼, 피드백 윈도우들(690,691)은 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(656)를 주기로 하여 발생된다. 이 피드백 윈도우(690,691)는 CSI-RS(650) 전송 시스템에서 다수 단말들의 피드백 자원들의 효율적인 분산과 관리를 가능케 한다. 단말들의 피드백 전송 패턴(652~654)은 상기 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(656) 내에서 가능한 피드백 자원들을 단말들이 균일하게 이용하도록 설정할 수 있고, 이는 단말들 간 피드백 전송의 형평성을 유지하기 위함이다. 이때, 피드백 전송 패턴(652~654)은 피드백 윈도우들(690,691)내에서 설정된다. 피드백 윈도우들(690,691)의 크기는 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(656) 보다 클 수 없다. 전송 패턴 길이 내 각 단말별 피드백 전송 패턴은 상위 시그널링을 통해 각 단말에게 전송될 수 있다. 도 6b는 CSI-RS 전송 주기를 하나의 프레임으로 설정한 예를 보여준 것으로, CSI-RS 전송 주기는 이보다 짧거나 길 수 있으며, 그에 따라 상기 명시된 전송 패턴 길이의 기본 단위인 하나의 프레임(10개의 서브프레임과 동일함)이 짧거나 길 수 있다. 추가적으로, 피드백 윈도우들(690,691)의 크기 및 피드백 시작 서브프레임은 각 단말별로 동일하게 혹은 상이하게 설정될 수 있다.

상기 도 6b는 셀 특성화된 피드백 패턴 길이가 3개의 프레임이고, CSI-RS(650) 전송이 매 두번째 서브프레임에서 발생될 때, 각 단말의 피드백 전송 패턴(652~654)을 보여준다. 각 단말은 CSI-RS(650) 수신한 후 채널 추정을 수행한 후 정해진 패턴에 의해 피드백 패턴 길이(656) 동안 정해진 피드백 윈도우들(690,691)내에서 피드백을 전송한다. 여기서, 피드백 윈도우들(690,691)은 상위 시그널링을 통해 수신된 피드백 윈도우의 크기와 타이밍 오프셋(678)을 기반으로 설정될 수 있고, 피드백 전송 패턴은 이 설정된 피드백 윈도우들(690,691)내에서 정해진다. 단말#1의 경우, 패턴은 03(피드백 정보를 전송하는 서브프레임의 변경 패턴)에서 첫번째 0은 프레임#0(657)내 서브프레임 #4가 피드백 윈도우 #1의 시작점으로 정해진 경우를 가정한 서브프레임 번호를 의미하여, 프레임#0(657)에서는 서브프레임#4(패턴 0)(660)를 지시하며, 두번째 3은 프레임#1(658)내 서브프레임 #2가 피드백 윈도우 #2의 시작점으로 정해진 경우를 가정한 서브프레임 번호를 의미하여 서브프레임#5(패턴 3)(661)에서 피드백을 수행한다. 각 단말별 패턴은 임의의 패턴을 순환 이동(cyclic shift)하여 생성하거나 각 단말의 고유 ID(identity) 기반으로 램던(random)하게 생성할 수 있다. 그리고, 각 단말의 그 패턴은 피드백 패턴 길이 주기 혹은 그보다 더 긴 주기로 갱신될 수 있다.

<<제2 실시예 >>

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 피드백 자원 그룹들로 구성된 피드백 구조에서 다수 단말들의 피드백 주기 조정을 위한 상향링크 피드백 구조 및 방법을 도시한 것이다.

제1 실시예의 경우에 단말들의 평균적 피드백 주기가 동일한 반면에, 제2 실시예에서는 다수 단말들의 피드백 주기를 상이하게 설정할 수 있는 피드백 윈도우 기반 상향링크 피드백 구조 및 방법을 제안한다. 단말들의 상이한 이동성은 단말이 겪는 채널의 시간적 변화 정도를 결정하고, 따라서 단말의 피드백 주기는 이러한 채널 특성을 고려하여 설정되어야 한다. 도 7은 피드백 윈도우간 중첩을 허용하지 않는 경우에 다수 단말들의 주기를 다르게 설정하는 방법을 도시하지만, 동일한 원리에 의하여 본 발명이 윈도우간 중첩을 허용하는 경우 다수 단말들의 주기를 다르게 설정하는 방법에도 적용될 수 있음은 물론이다.

이를 위해, 단말들은 다수의 피드백 윈도우들(720,721)을 설정하기 위해 기지국으로부터 피드백 윈도우의 시작점을 지시하는 타이밍 오프셋(718)과 각 윈도우의 크기를 상위 시그널링을 통해 수신할 수 있다. 이 정보들은 고정되어 미리 결정될 수도 있다. 이 피드백 윈도우들(720,721)은 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이(706)내에 정의되고 피드백 패턴 길이(706)를 주기로 존재한다. 피드백 윈도우 기반 피드백 구조에서 각 단말에게 상이한 피드백 주기를 설정할 수 있도록 하기 위해 피드백 윈도우(720,721)내에서 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 복수회 피드백(다수의 주기적 피드백) 하도록 함과 동시에, 또 다른 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 피드백 하지 않는 방법을 도입한다. 즉, 다수 주기적 피드백 전송을 고려하면, 도 7에서처럼 단말 #2에게 피드백 윈도우 #2(721)내에서 다수의 주기적 피드백을 허용하여 단말 #2의 피드백을 5ms(하나의 서브프레임이 1ms를 의미함.)의 주기로 프레임 #1(708)의 서브프레임 #2(713)와 서브프레임 #7(714), 프레임 #2(709)의 서브프레임 #2(715)에서 송신 가능케 한다. 이를 위해 다수 피드백을 허용하는 피드백 윈도우의 지시자와 그 피드백 윈도우에서의 피드백 주기를 단말에게 상위 시그널링을 통해 알려주어야 한다. 그리고, CSI-RS(700) 전송 주기내에 다수 피드백을 송신하는 경우(즉, 동일 시점의 CSI-RS를 측정하여 다수 피드백을 송신할 경우), 각 피드백의 정보는 다른 서브밴드(subband) 혹은 다른 형태의 채널 정보를 의미할 수 있다.

한편, 특정 피드백 윈도우에서 피드백을 전송하지 않는 경우를 고려하면, 도 7에서처럼 단말 #3에게 피드백 윈도우 #2(721)내에서 피드백 전송을 허용하지 않는다. 따라서, 단말 #3는 피드백 윈도우 #1내에서 정해진 패턴(704)를 토대로 피드백을 전송한다. 이러한 단말의 동작을 위해 기지국은 단말에게 각 피드백 윈도우의 비활성화 혹은 활성화를 알려주는 지시자를 상위 시그널링을 통해 전송할 수 있다. 도 7은 피드백 윈도우간 중첩이 허용되지 않는 경우에 한정한 예로써 본 발명은 다른 피드백 윈도우 기반 피드백 구조에 동일하게 적용될 수 있다.

제2 실시예는 도 7에서 도시한 구조외의 다양한 세부 구조들을 포함할 수 있다. 즉, 피드백 윈도우 #2(721)내 단말 #2에게 설정된 주기적 피드백(722)은 특정 주기가 아닌 정해진 패턴 혹은 랜덤하게 생성된 패턴으로 피드백 윈도우 #2(721)내에서 전송될 수 있다.

제1 실시예와 제2 실시예에서 제안하는 피드백 윈도우 기반의 상향링크 피드백을 위한 상위 시그널링 정보는 셀 특성화된 피드백 패턴 길이, 다수 피드백 윈도우들의 타이밍 오프셋들과 크기들, 각 피드백 윈도우의 활성화 및 비활성화 지시자, 활성화된 피드백 윈도우에서의 다수 피드백을 위한 주기, 각 피드백 윈도우에서의 피드백 전송 패턴으로 요약할 수 있다. 여기서, 각 정보는 단말별로 동일하거나 상이하게 설정될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 기지국의 송신 절차를 도시한 것이다. 기지국은 800 단계에서 자신에게 연결된 단말 수, 피드백 서브밴드 수, 스케줄링 특성을 고려하여 피드백 전송 정보 즉, 단말별 피드백 전송 패턴의 주기, 피드백 윈도우들의 타이밍 오프셋들과 크기들, 각 피드백 윈도우의 활성화 및 비활성화 지시자, 활성화된 피드백 윈도우내 다수 피드백 전송을 위한 주기, 각 피드백 윈도우내 피드백 전송 패턴을 생성한다.

보다 구체적으로 설명하면 제1 실시예에 따른 기지국은 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우들을 설정한다. 이 경우, 상기 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우들은 연속된 상향링크 서브프레임 자원들 또는 불연속된 상향링크 서브프레임 자원들로 구성될 수 있다. 연속된 상향링크 서브 프레임 자원들로 구성되는 피드백 윈도우는 타이밍 오프셋 정보와 윈도우 크기에 따라 특정될 수 있다. 또한, 불연속된 상향링크 서브프레임 자원들로 구성되는 피드백 윈도우는 피드백 패턴 길이 내의 프레임 번호와 서브 프레임 번호에 따라 특정될 수 있다.

그리고 기지국은 상기 피드백 윈도우 내에서, 채널 상태 보고를 위한 피드백 전송 패턴을 각 단말에 따라 설정한다.

한편, 제2 실시예에 따른 기지국은 상기 피드백 전송 패턴에 대한 평균적 피드백 주기를 각 단말별로 상이하게 설정할 수 있다. 이를 위해, 기지국은 임의의 단말에 대한 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 복수회 피드백 하도록 함과 동시에, 또 다른 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 피드백 하지 않는다.

801 단계에서 기지국은 상위 시그널링을 통해 각 단말에게 생성된 피드백 전송 패턴의 주기, 피드백 윈도우들의 타이밍 오프셋들과 크기들, 각 피드백 윈도우의 활성화 및 비활성화 지시자, 활성화된 피드백 윈도우내 다수 피드백 전송을 위한 주기, 각 피드백 윈도우내 피드백 전송 패턴 정보를 전송한다.

802 단계에서 기지국은 CSI-RS 전송 주기 마다 해당 서브프레임에서 PDSCH 영역에 CSI-RS를 다중화 후 단말에게 전송한다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 단말기의 송수신 절차를 도시한 것이다.

우선, 단말은 900 단계에서 상위 시그널링을 통해 기지국으로부터 피드백 제어 정보 즉, 피드백 전송 패턴 주기, 피드백 윈도우들의 타이밍 오프셋들과 크기들, 각 피드백 윈도우의 활성화 및 비활성화 지시자, 활성화된 피드백 윈도우내 다수 피드백 전송을 위한 주기, 각 피드백 윈도우내 피드백 전송 패턴 정보를 수신한다.

그리고 단말은 901 단계에서 CSI-RS 전송 주기 마다 해당 서브프레임에서 PDSCH와 CSI-RS를 역다중화 후 CSI-RS을 획득한다.

그리고 902 단계에서 단말은 수신한 CSI-RS 기반으로 피드백을 위한 다수의 서브밴드 채널 상태 정보 및 광대역 채널 상태 정보를 생성한다. 903 단계에서 단말은 피드백 전송 패턴 주기, 활성화된 피드백 윈도우들의 타이밍 오프셋과 크기, 활성화된 피드백 윈도우내 다수 피드백 전송을 위한 주기, 각 피드백 윈도우에 대한 피드백 전송 패턴에 따라 각 프레임내 피드백 전송을 위한 서브프레임을 결정한다.

904 단계에서 단말은 정해진 각 프레임내 서브프레임들에서 다수 서브밴드 및 광대역에 대한 피드백 정보를 순차적으로 PUCCH를 통해 기지국으로 전송한다. 보다 구체적으로 제1 실시예에 따른 단말은 상기 피드백 제어 정보에 따라 결정된 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우 내에서 설정된 피드백 전송 패턴에 따라, 상기 생성된 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송한다.

그리고 제2 실시예에 따른 단말은 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 복수회 피드백 함과 동시에, 또 다른 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 피드백 하지 않을 수도 있다. 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 복수회 피드백을 허용하는 피드백 윈도우 지시자와 피드백 주기 및 피드백 윈도우의 활성화 또는 비활성화 여부를 지시하는 지시자를 수신할 수 있다.

이때 상기 다수 서브밴드는 각 프레임 마다 순환적으로 전송 순서를 조정할 수 있다. 그리고 기지국은 각 단말의 CSI-RS 측정 시점부터 피드백 시점까지의 시간 지연을 고려하여 각 단말에게 짧은 시간 지연에 대해서는 다수 서브밴드에 대한 채널 상태 정보의 피드백을 수행하도록 설정하고 긴 시간 지연에 대해서는 광대역에 대한 채널 상태 정보의 피드백을 수행하도록 설정할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 기지국의 송신 장치의 구조를 도시한 것이다.

도 10에서 기지국 스케줄러 (1000)는 어느 단말에게 PDCCH를 전송하여 하향링크 자원을 할당할 것인가를 판단하고 단말별로 우선 순위를 매긴다. 기지국 스케줄러 (1000)는 각 단말이 보고한 채널 상태 정보를 토대로 이 작업을 수행하게 된다.

제어기 (1001)는 스케줄러 (1000) 결정을 토대로 다른 각 장치의 동작을 제어한다. 다시 말해, 제어기(1001)는 CRS 생성기(1002), PDCCH 생성기(1003), CSI-RS 생성기(1004), DM-RS 생성기(1005), PDSCH 생성기(1006) 블록들을 통하여 각각 CRS, PDCCH, CSI-RS, DM-RS (DeModulation-Reference Signal), PDSCH 채널들의 부반송파 심볼들을 생성한다. 이렇게 생성된 부반송파 심볼들은 다중화기(1007)에서 다중화 되어 송신기(1008)의 송신 과정을 통해 단말로 전송된다. 여기서, 제어기 (1001)는 기지국에 속한 단말 수, 피드백 서브밴드 수, 스케줄링 특성을 고려하여 피드백 전송 정보 즉, 단말별 피드백 전송 패턴의 주기, 피드백 윈도우들의 타이밍 오프셋들과 크기들, 각 피드백 윈도우의 활성화 및 비활성화 지시자, 활성화된 피드백 윈도우내 다수 피드백 전송을 위한 주기, 각 피드백 윈도우내 피드백 전송 패턴을 생성한다.

보다 구체적으로 설명하면 제1 실시예에 따른 제어기(1001)는 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우들을 설정한다. 이 경우, 상기 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우들은 연속된 상향링크 서브프레임 자원들 또는 불연속된 상향링크 서브프레임 자원들로 구성될 수 있다. 연속된 상향링크 서브 프레임 자원들로 구성되는 피드백 윈도우는 타이밍 오프셋 정보와 윈도우 크기에 따라 특정될 수 있다. 또한, 불연속된 상향링크 서브프레임 자원들로 구성되는 피드백 윈도우는 피드백 패턴 길이 내의 프레임 번호와 서브 프레임 번호에 따라 특정될 수 있다. 그리고 제어기(1001)는 상기 피드백 윈도우 내에서, 채널 상태 보고를 위한 피드백 전송 패턴을 각 단말에 따라 설정한다.

한편, 제2 실시예에 따른 제어기(1001)는 상기 피드백 전송 패턴에 대한 평균적 피드백 주기를 각 단말별로 상이하게 설정할 수 있다. 이를 위해, 제어기(1001)는 임의의 단말에 대한 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 복수회 피드백 하도록 함과 동시에, 또 다른 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 피드백 하지 않는다.

제어기 (1001)는 상기 생성된 피드백 전송 정보들을 PDSCH 채널 생성기 (1006)에 인가하고, 스케줄러 (1000)로부터 각 단말에게 할당된 자원 정보 및 변조 정보를 받아 그 스케줄링 정보를 토대로 PDSCH 채널 생성기 (1006)를 제어한다. 그리고, 다중화기 (1007)는 PDSCH 채널 생성기 (1006)로부터 받은 PDSCH 심볼들을 제어기 (1001)로부터 입력받은 자원 할당 정보에 따라 다중화를 수행한다. CRS는 PDCCH 영역에 다중화되고 CSI-RS와 DM-RS는 PDSCH 영역에 다중화된다. 그 이유는, CRS는 PDCCH의 복조를 위한 채널 추정에 이용되고, DM-RS는 PDSCH의 복조를 위한 채널 추정에 이용되며, CSI-RS는 하향링크 채널 상태 추정에 이용되기 때문이다. 제어기 (1001)는 미리 정해진 CSI-RS 전송 서브프레임 번호와 전송 주기를 토대로 CSI-RS가 PDSCH에 다중화되도록 제어한다.

도 11은 본 발명에 따른 단말기의 송수신 장치의 구조를 도시한 것이다. 도 11에서 피드백 제어 정보를 포함하는 수신 신호는 수신기(1100)의 수신 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환되고 역다중화기 (1101)를 거쳐 CSI-RS, DM-RS, CRS, PDCCH, PDSCH 신호들로 구분된다.

이때, 제어기 (1105)는 미리 정해진 CSI-RS 전송 서브프레임 번호와 전송 주기를 토대로 역다중화기 (1101)를 제어하여 CSI-RS를 구분할 수 있게 제어한다. 채널 추정 장치 (1102)에서 CRS를 이용하여 채널 추정을 수행한 후 추정 값을 PDCCH의 디코더 장치 (1103)에 입력한다.

PDCCH 디코더는 채널 추정 장치 (1102)로부터 입력받은 CRS 기반 추정 값을 이용하여 역다중화기로부터 입력된 PDCCH를 디코딩한다.

제어기 (1105)는 PDCCH 디코더 장치 (1103)으로부터 PDSCH 할당 정보와, PDSCH 복조 및 디코딩을 위한 정보를 입력받는다. 그리고 제어기(1105)는 채널 추정 장치 (1102)에서 DM-RS를 이용하여 채널 추정을 수행한 후 추정 값을 PDSCH의 디코더 장치 (1104)에 입력한다.

PDSCH 디코더는 채널 추정 장치 (1102)로부터 입력받은 DM-RS 기반 추정 값과 제어기 (1105)로부터 입력받은 PDSCH 복조 및 디코딩 정보를 이용하여 역다중화기로부터 입력된 PDSCH를 디코딩한다. 이때, 제어기 (1105)는 PDCCH 디코더 장치 (1103)로부터 입력받은 PDSCH 할당 정보를 토대로 역다중화기 (1101)로부터 해당 PDSCH를 구분할 수 있도록 제어한다. 이로써 단말은 기지국이 PDSCH로 전송한 주기적 피드백 전송을 위한 피드백 제어 정보(즉, 피드백 전송 패턴의 주기, 피드백 윈도우들의 타이밍 오프셋들과 크기들, 각 피드백 윈도우의 활성화 및 비활성화 지시자, 활성화된 피드백 윈도우내 다수 피드백 전송을 위한 주기, 각 피드백 윈도우내 피드백 전송 패턴)를 얻을 수 있다.

제어기 (1105)는 미리 정해진 CSI-RS 전송 서브프레임 번호와 전송 주기를 토대로 역다중화기 (1101)가 CSI-RS를 구분할 수 있도록 제어하고, 이를 채널 추정 장치 (1102)로 인가하여 하향링크 채널 상태 정보를 생성할 수 있게 한다.

이렇게 채널 추정 장치 (1102)에서 생성된 하향링크 채널 상태 정보는 제어기 (1105)로 입력되고 제어기 (1105)는 이 채널 상태 정보를 기지국으로부터 수신한 상기 피드백 제어 정보들을 토대로 PUCCH 생성기 (1107)에 인가한다. 그리고, PUCCH 생성기 (1107)는 이 정보를 토대로 피드백 신호를 생성하여 다중화기 (1108)에 인가한다. 제어기 (1105)는 다중화기 (1108)을 제어하여 상향링크 기준 신호 생성기 (1106)으로부터 생성된 기준 신호와 PUCCH 생성기 (1107)로부터 생성된 피드백 신호를 다중화한다. 그리고, 이 다중화된 신호는 송신 과정 (1109)를 거쳐 전송된다.

상기한 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 제1 실시예에 다른 제어기(1105)는 상기 피드백 제어 정보에 따라 결정된, 셀 특성화된 피드백 전송 패턴 길이에 대해 주기적으로 발생하는 적어도 하나 이상의 피드백 윈도우 내에서 설정된 피드백 전송 패턴에 따라, 상기 생성된 채널 상태 정보를 기지국으로 전송한다.

그리고 제2 실시예에 따른 제어기(1105)는 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 복수회 피드백 함과 동시에, 또 다른 특정 피드백 윈도우에서는 채널 상태 보고를 피드백 하지 않을 수도 있다. 이를 위해, 제어기(1105)는 기지국으로부터 복수회 피드백을 허용하는 피드백 윈도우 지시자와 피드백 주기 및 피드백 윈도우의 활성화 또는 비활성화 여부를 지시하는 지시자를 수신할 수 있다.

<기지국>
1000 : 스케쥴러 1001: 제어기
1002 : CRS 생성기 1003 : PDCCH 생성기
1004 : CSI-RS 생성기 1005 : DM-RS 생성기
1006 : PDSCH 생성기 1007 : 다중화기
1008 : 송신기
<단말>
1100 : 수신기 1101 : 역다중화기
1102 : 채널 추정 장치 1103 : PDCCH 디코더
1104 : PDSCH 디코더 1105 : 제어기
1106 : 상향링크 RS 생성기
1107 : PUCCH 생성기
1108 : 다중화기 1109 : 송신기

Claims (40)

1. 이동통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 전송하는 방법에 있어서,
   제1 채널 상태 정보를 제1 서브프레임 내의 채널 상태 정보 기준 신호 (channel state information reference signal, CSI-RS)를 기반으로 생성하는 단계;
   상기 제1 채널 상태 정보를 제1 오프셋을 적용해 제2 서브프레임에서 전송하는 단계;
   제2 채널 상태 정보를 제3 서브프레임 내의 CSI-RS를 기반으로 생성하는 단계; 및
   상기 제2 채널 상태 정보를 제2 오프셋을 적용해 제4 서브프레임에서 전송하는 단계를 포함하며,
   상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임의 간격은 미리 정해진 값보다 같거나 크고, 상기 제3 서브프레임과 상기 제4 서브프레임의 간격은 상기 미리 정해진 값보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 전송 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 값은 4인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 전송 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 서브프레임 내의 CSI-RS와 상기 제3 서브프레임 내의 CSI-RS는 미리 정해진 주기에 따라 기지국으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 전송 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 채널 상태 정보와 상기 제2 채널 상태 정보의 전송 시점은 상위 시그널링에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 전송 방법.
5. 이동통신 시스템에서 기지국이 채널 상태 정보를 수신하는 방법에 있어서,
   제1 서브프레임 내의 채널 상태 정보 기준 신호 (channel state information reference signal, CSI-RS)를 기반으로 생성된 제1 채널 상태 정보를 제1 오프셋을 기반으로 결정된 제2 서브프레임에서 수신하는 단계, 및
   제3 서브프레임 내의 CSI-RS를 기반으로 생성된 제2 채널 상태 정보를 제2 오프셋을 기반으로 결정된 제4 서브프레임에서 수신하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임의 간격은 미리 정해진 값보다 같거나 크고, 상기 제3 서브프레임과 상기 제4 서브프레임의 간격은 상기 미리 정해진 값보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 미리 정해진 값은 4인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 제1 서브프레임 내의 CSI-RS와 상기 제3 서브프레임 내의 CSI-RS는 미리 정해진 주기에 따라 기지국에서 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 제1 채널 상태 정보와 상기 제2 채널 상태 정보의 전송 시점은 상위 시그널링에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 방법.
9. 이동통신 시스템에서 채널 상태 정보를 전송하는 단말에 있어서,
   기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
   제1 채널 상태 정보를 제1 서브프레임 내의 채널 상태 정보 기준 신호 (channel state information reference signal, CSI-RS)를 기반으로 생성하고, 상기 제1 채널 상태 정보를 제1 오프셋을 적용해 제2 서브프레임에서 상기 송수신부를 통해 전송하고, 제2 채널 상태 정보를 제3 서브프레임 내의 CSI-RS를 기반으로 생성하고, 상기 제2 채널 상태 정보를 제2 오프셋을 적용해 제4 서브프레임에서 상기 송수신부를 통해 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임의 간격은 미리 정해진 값보다 같거나 크고, 상기 제3 서브프레임과 상기 제4 서브프레임의 간격은 상기 미리 정해진 값보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 단말.
10. 제9항에 있어서, 상기 미리 정해진 값은 4인 것을 특징으로 하는 단말.
11. 제9항에 있어서, 상기 제1 서브프레임 내의 CSI-RS와 상기 제3 서브프레임 내의 CSI-RS는 미리 정해진 주기에 따라 상기 기지국으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
12. 제9항에 있어서, 상기 제1 채널 상태 정보와 상기 제2 채널 상태 정보의 전송 시점은 상위 시그널링에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
13. 이동통신 시스템에서 채널 상태 정보를 수신하는 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    제1 서브프레임 내의 채널 상태 정보 기준 신호 (channel state information reference signal, CSI-RS) 을 기반으로 생성된 제1 채널 상태 정보를 제1 오프셋을 기반으로 결정된 제2 서브프레임에서 상기 송수신부를 통해 수신하고, 제3 서브프레임 내의 CSI-RS를 기반으로 생성된 제2 채널 상태 정보를 제2 오프셋을 기반으로 결정된 제4 서브프레임에서 상기 송수신부를 통해 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임의 간격은 미리 정해진 값보다 같거나 크고, 상기 제3 서브프레임과 상기 제4 서브프레임의 간격은 상기 미리 정해진 값보다 같거나 큰 것을 특징으로 하는 기지국.
14. 제 13항에 있어서, 상기 미리 정해진 값은 4인 것을 특징으로 하는 기지국.
15. 제13항에 있어서, 상기 제1 서브프레임 내의 CSI-RS와 상기 제3 서브프레임 내의 CSI-RS는 미리 정해진 주기에 따라 기지국에서 상기 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
16. 제13항에 있어서, 상기 제1 채널 상태 정보와 상기 제2 채널 상태 정보의 전송 시점은 상위 시그널링에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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